Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Селекция озимой мягкой пшеницы для северной зоны Краснодарского края
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Селекция озимой мягкой пшеницы для северной зоны Краснодарского края"
Северокубанская сельскохозяйственная опытная станция Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П. П. Лукьяненко
На правах рукописи
и г Б ОД
2 5 т гм
Фоменко У^/'Ю С
Нина Пантелеевна ¿У/ ¿-
СЕЛЕКДИЯ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ СЕВЕРНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Специальность 06.01.05-еелекциян семеноводство
Диссертация
в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Краснодар - 2000
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И. Апрод кандидат сельскохозяйственных наук Ю.А.Грунцев
Ведущая организация -
Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта
Защита диссертации состоится »¿Л И)(:'Н2000 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 120.23.02 в Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, Краснодар, ул. Калинина, 13
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в научной библиотеке КГАУ
Диссертация в виде научного доклада разослана"_" мая 2000 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доцент
А.Е.Ефремов
Общая характеристика работы
Актуальность. Устойчивое производство зерна озимой пшеницы в современных условиях не потеряло своей значимости в обеспечении населения продовольствием и перерабатывающей промышленности сырьем. Посевная площадь под этой культурой в северной зоне Краснодарского края и в подобных ей сопредельных территориях Северного Кавказа составляет в настоящее время 1,5-2,0 млн. га. Эта зона отличается неустойчивостью увлажнения, особенно в осенний период, холодной, часто бесснежной зимой при неустойчивом снежном покрове с резкими колебаниями температур в период перезимовки озимой пшеницы, а также ранней весной и периодическими засухами в сочетании с суховеями в период формирования и налива зерна.
Поэтому создание высокопродуктивных сортов, сочетающих повышенпую знмомо-розостойкость с засухоустойчивостью и приспособленных к различным условиям возделывания, является актуальной задачей селекции.
Для решения данной проблемы были проведены исследования, направленные на повышение результативности селекции высокопродуктивных, зимостойких высокоадаптированных к конкретным агроэкологяческим условиям сортов, основой создания которых являются усовершенствовшшые методы оценки селекционного материала с использованием искусственно создаваемых сред и провокационных фонов.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы заключалась в выведении сортов с помощью усовершенствованных методов создания провокационных, фонов, способов отбора и оценки селекционного материала по зтюморозостойкости и адаптивности.
В задачи исследований входило:
1. Разработать методику создания провокационных фонов на стеллажах.
2. Оценить эффективность отбора образцов с высокой зимоморозостонкостью на провокационном фоне - стеллажах.
3. Изучить селекционный материал по комплексу биологических и хозяйственных признаков, выделить и передать в государственное сортоиспытание перспективные линии.
4. Установить селекционную ценность - сортообразующую способность созданных форм и, в том числе, доноров повышенной и высокой морозостойкости и адаптивности сортов Краснодарской 39 и Соратница.
5. Определить эффективность долговремешшй селекции на повышение продуктивности и адаптивности озимой пшеницы в северной зоне Краснодарского края.
Наушая новизна:
- усовершенствована методика создания провокационных фонов (изучена взаимосвязь между температурами воздуха и температурами почвы на глубине узла кущения на стеллажах и в поле, влияние сроков посева на дифференциацию селекционного материала на стеллажах по зимоморозостойкости);
- впервые изучен и в широком масштабе использован в селекции метод оценки и отбора на провокационном фоне (стеллажах) на повышенную зимоморозостойкость и адаптивность;
-установлена селекционная ценность сорта Краснодарская 39, как донора высокой зимоморозостойкости и сорта Соратница, как донора общей адаптивности и высокой продуктивности;
-выявлены генотипы с высокой экологической стабильностью при разной величине
урожайности, на основе которых разработана и внедрена в производство «мозаика» сортов.
Основные положения выносимые на защиту:
1. Созданные сорта озимой пшеницы - источники высокой зимоморозогтойкости.
2. Методы создания сортов.
3. Оценка результативности селекции, на адаптивность и экологическую стабильность в условиях региона.
Практическая ценность работы. В результате многолетних исследований (I960... 2000гг.) создано 60 сортов, из которых 32 занесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве, и 8 - проходят Государственное испытание. Внедрение созданных сортов позволило значительно увеличить урожайность озимой пшеницы в производственных условиях и стабилизировать ее по годам.
Разработаны и предложены пути повышения эффективности селекции озимой пшеницы иа повышенную зимоморозостойкость и адаптивность в условиях северной зоны Краснодарского края.
Реализация результатов исследований. Выведенные сорта получили широкое распространение в производстве. Высокозимостойкий сорт Краснодарская 39 был районирован с 1973 года в 8 областях России и двух -Украины. Он возделывается и в настоящее время. Максимальную площадь сорт занимал в 1978 году - 881 тыс. га.
Сорт Краснодарская 46, с вышесредней зимостойкостью, районирован в Краснодарском и Ставропольском краях и Кабардино-Балкарии. Его максимальная площадь в Краснодарском крае достигла 332 тыс. га в 1980 году.
Сорт Северокубанка, сочетающий высокую морозостойкость с высокой полевой устойчивостью к бурой и желтой ржавчине, занимал 127 тыс. га в 1982 году.
У высокоморозостойких сортов Краснодарская 57 и Олимпия максимальные площади в Краснодарском крае достигали 430 тыс. га и 214 тыс. га, соответственно.
Высокозимостойкий сорт Олимпия 2 рекомендован дом посева по поздним пропашным предшественникам. Максимальная площадь занимаемая им составила в 1989 году 158 тис. га.
Сорт Даха районирован с 1993 года в южно-предгорной зоне, рекомендован для возделывания по фузариозоопасиым предшественникам.
Сорт Соратница, с комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды, возделывается в Краснодарском крае на площади 91... 157 тыс. га.
Высокоморозостойкий сорт Зимородок районирован в 1999 году, занимает площадь около 100 тысяч га.
Получившие в последние 15-20 лет широкое распространение полукарликовые сорта: Спартанка, Скифянка и Юна районированы и возделываются в Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской и др. областях, а также в странах СНГ: Грузии, Азербайджане, Армении, Узбекистане, Таджикистане, Туркмении, Киргизии, Казахстане, в южных районах Украины.
Сорта Ника Кубани и Офелия возделываются в Краснодарском крас, внедряются в Узбекистане и Армении. В этих же районах в последние годы активно внедряются сорта Победа 50 и Крошка.
Сорт Спартанка в 1991 году занимал рекордную площадь - 1.9 млн. га, уступив
только сорту Мироновская 808. В Краснодарском крае в 1990 году он занимал 384 тыс. га.
Допущенные к использованию в производстве сорта, выведенные с участием автора, в период с 1973 по 2000 гг. занимали в Краснодарском крае ежегодно от 20 до 95% посевной площади под озимой пшеницей.
Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с темпланом научно-исследовательских работ Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко и его Североку-' банской сельскохозяйственной опытной станцией. № Государственной регистрации плана-01.9.60.012.491.
Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на Учетом совете Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, на конференциях молодых ученых (Краснодар, 1970, 1974,1979,), на международной научной конференции ученых стран-членов СЭВ (19-21 ноября, 1981г., Одесса;), на международном симпозиуме по адаптации зерновых культур к низким температурам (Мартонвашар, 1997), на совместном заседании проблемного Совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, Краснодар, 1998г.
За достигнутые успехи в выведении и внедрении новых сортов автор диссертации награжден золотой, серебряными и бронзовыми медалями ВДНХ СССР, медалями за Трудовое отличие и Трудовую Доблесть.
Публикация результатов исследований. Положения диссертации изложены в 27 научных работах и подтверждены созданием 60 сортов пшеницы, 32 из которых внесены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации.
Структура работы. Диссертация в виде научного доклада состоит из 2 глав, выводов и рекомендаций для производства и селекционной практики. Включает 6 таблиц и 5 рисунков, список опубликованных печатных работ и авторских свидетельств.
Условия, исходный материал и методика проведения исследований.
Исследования выполнены на Северокубанской сельскохозяйственной опытной станции (ст. Ленинградская, Краснодарский край), расположенной в северной зоне края, в период с 1960 по 2000 гг.
Почва представлена карбонатным малогумусным, мощным черноземом. По механическому составу она относится к тяжелосуглинистым. По данным метеопоста № 462003924 (ст. Ленинградская) среднегодовая (за 38 последних лет) температура воздуха составляет 10,9°С, средняя сумма осадков - 561,1 мм (за 41 год).
Исходным материалом исследований служили сорта, линии и гибридные популяции озимой пшеницы, созданные Краснодарским НИИСХ и Северокубанской СХОС, а также другими научно-исследовательскими учреждениями.
Изучение признака зимоморозостойкость проводилось на провокационном фоне -на стеллажах. Образцы высевали вручную на глубину 5 см, рядки располагали по направлению господствующего ветра - с востока на запад. Зимоморозостойкость определяли подсчетом сохранившихся растений весной после отрастания и оценки подмерзания листовых пластинок (глазомерно по разработанной нами 9-бальной шкале).
Адаптивность сортов и линий изучали в искусственных средах, создаваемых агротехническими приемами (сроки посева, нормы высева, дозы минеральных удобрений, различные предшественники).
В качестве стандартов использовали в разные годы исследовашш сорта Одесская
16, Саратовская 3, Краснодарская 39, Краснодарская 57, Безостая 1, Спартанка, Скифян-ка, Юна, Соратница.
Посев, наблюдения, учеты и анализы в поле и лаборатории проводили по методикам, принятым в КНИИСХ (Лукьяненко П.П., 1973) и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971); анализ ыукомольно-хлебопекарных качеств зерна - в лаборатории технологии зерна КНИИСХ; статистическую обработку результатов исследований - на персональном компьютере по Доспехову Б.А (1985). Исследования проводились лично и при непосредственном участии автора.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Наиболее сложная задача селекции состоит в сочетании высокой потенциальной продуктивности с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.
Погодные условия северной зоны в значительной степени варьируют по годам, что затрудняет оценку и отбор селекционного материала. Отсутствие условий для оценки перезимовки растений, и морозостойких генотипов в поле затрудняет селекцию зимомо-розостойкнх сортов, снижает её результативность и в значительной степени увеличивает продолжительность создания новых сортов.
В Краснодаре селекцией сортов с повышенной зимоморозостойкостыо академик П.П. Лукьяненко занимался более 20 лет, но без наличия постоянного фона для отбора, эта работа не была успешной. В 1947 году, с целью усиления работы в этом направлении, академиком П.П. Лукьяненко был создан опорный пункт КНИИСХ в станице Ленинградской (ныне Северокубанская сельскохозяйственная опытная станция).
1. Эффективность использования искусственных фонов при создании высокоморозостойких сортов Анализ многолетних данных погодных условий северной зоны показывает, что условия зимы для оценки и отбора селекционного материала на зимоморозостойкость были мягкими, а также, что в северной зоне края, как и во всем мире, в последние 20 лет наблюдается тенденция к потеплению (погодные условия зимой значительно мягче) (рис. 1). Лишь однажды, за период 1964...2000 гг. условия перезимовки растений пшеницы в поле на глубине узла кущения в 1969 г. позволили дифференцировать изучаемые сорта по зимоморозостойкостн на высоком уровне достоверности (0,01). Лучшими по этому признаку были сорта Краснодарская 39, затем Одесская 16, Мироновская 808, Степная 40, Одесская 51. Безостая 1, как среднезимостойкий сорт, уступил Одесской 51. В этом же году была выделена группа слабозимостойких сортов и выявлена зависимость устойчивости растений к сложившимся зимним условиям от степени их развития. Причем, последняя зависела от срока посева.
Ко времени наступления устойчивых холодов растения имели при сроке посева 20-го сентября в среднем 5,1-5,7, 1-го октября - 2,6-3,3, 10-го октября - 2,0-2,1 побегов на одно растение, а при посеве 20-го октября - всего 2-3 листа (4). Степень развития корневой системы также определялась сроками посева. Наиболее мощной она была при посеве в оптимальный срок, при позднем посеве (20.10) - с неразвившимся узлом кущения. Растения, сформировавшие узел кущения, лучше перенесли зимние условия и сохранились на 86,3-92,7% (при посеве 20.09. - 10.10). У не раскустившихся растений (посев 20.10) отмечена существенно более низкая зимостойкость (27).
с& ¿Ь Л Л л* /Л л<Ь Л Л* Лэ А Л Л Л Л Л
^ 4е*5 чЧ? ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
г«= 0,900
......Температура воздуха среднесуточная(1)
---Температура воздуха минимальная(2)
-Температура почвы на глубине 3 см на стеллажах(З)
-Температура почвы на глубине 3 см в поле(4)
г,,,= 0,878 г,.4= 0,227 г23= 0,819 Г2,<= 0,231
Годы
г3.4= 0,440
Рис.1. Сопряженность среднесуточной температуры воздуха с минимальной температурой на глубине залегания узла кущения
Снижение ее достоверно при посеве 20.10 в сравнении с сроками 10.10, 01.10 и 20.09 на 23.5, 26,8 и 29,8% соответственно.
Условия среды в формировании зимостойкости имеют важное значение. Средняя зимостойкость сортов Аврора, Кавказ и Безостая 1 в условиях орошения составила 75,1%, без орошения - 90,7%, разрыв достиг 15,6 % при НСР05-4,73% (26).
В 1969 году выявлены различия в зимостойкости даже среди среднезимостойких сортов (табл. 1).
Таблица 1
Зимостойкость сортов Аврора, Кавказ. Безостая 1, количество сохранившихся растений в поле, %
Сорт Зимостойкость, % В том числе:
различия между сортами разница, %
Кавказ 76,8 Аврора - Безостая 1 -4,6
Аврора 83,6 Аврора - Кавказ 6,8
Безостая 1 88,2 Безостая 1 - Кавказ 11,4
НСРоз 5,79
Сорта Аврора и Безостая 1 одного уровня зимостойкости. У Кавказа зимостойкость достоверно ниже, чем у Безостой 1 и Авроры, при НСР05 -5,79% (26),
В 1977 году перезимовка в поле по всем предшественникам составила 100%, наблюдалась гибель отдельных растений, за исключением условий орошения, где можно было выделить только слабозимостойкие сорта и линии.
Таким образом, оценку по зимостойкости в поле получили только один раз за 37 лет. В полевых условиях она практически невозможна. Роль искусственных фонов для создания зимостойких сортов приобретает еще большую значимость в связи с потеплением климата.
Из многих методов оценки зимостойкости наиболее полно разработан метод оценки морозостойкости растений. Одним из вариантов его является создание провокационных фонов - прямое промораживание в холодильных камерах растений, предварительно посеянных в ящиках и выращенных в естественных условиях.
В своей работе мы использовали менее трудоемкий, менее затратный и наиболее доступный метод оценки селекционного материала по зимоморозостойкости - посев на провокационном фоне - на стеллажах.
Оценка зимоморозостойкости при посеве па стеллажах наиболее приближена к естественным условиям среды. Нами установлено, что температура почвы на глубине 3 см на стеллажах на 10,5°С ниже, чем в поле, то есть растения подвергаются естественному промораживанию. Определяющим критерием перезимовки растений на стеллажах является температура почвы на глубине залегания узла кущения.
На основе анализа многолетних метеорологических данных, условий перезимовки и . выживаемости селекционного материала с различным уровнем зимостойкости мы разделили годы на хорошо дифференцирующие, когда сорта делятся на хорошо-, удовлетво-
рительно и плохо перезимовавшие (выживаемость растений варьировала в среднем за 9 летвпределах 15,3... 84,8%), средне дифференцирующие - (перезимовка в среднем за 13 лет варьировала от 22,3 до 67,7%, то есть зимостойкие сорта сохраняются на 67,7 %, среднезимостойкие - на 22,3%, а слабозимостойкие полностью погибают) (25) (табл.2)
Таблица 2
Классификация лет по перезимовке на провокационном фоне (стеллажи) и в поле
Дифференциация Количество выживших растений, %
лет % границы варьирования
Стеллажи
Хорошая 9 24 15,3-84,8
Средняя 13 35 22,3-67,7 .
Слабая 10 27 87,3-96,7
Полная гибель 5 14
Поле
Слабая 3 8
Отсутствие гибели 34 92
Общая частота лет с хорошей и средней дифференциацией составляет 59 %, слабой дифференциацией - 27% и с полной гибелью посевов - 14%.
Для получения лучших результатов по оценке селекционного материала при изучении его на зимоморозостойкость на стеллажах посев проводили п разные сроки 05-10.09, 20-25.09 н 01-15.10. Установили, что сроки посева на стелажах, как и в полевых условиях, значительно влияют на выживаемость растений (табл.3).
Таблица 3
Влияние сроков посева на перезимовку озимой пшеницы, стеллажи, 1964... 1974 гг.
Срок посева Количество лет
лет изучения с дифференциацией с полной гибелью с отсутствием или слабой гибелью
лет % лет % лет %
05-10.09. . 9 5 55,6 2 22,2 2 22,2
20-25.09. 11 6 54,5 3 27,8 2 22,2
05-15.10. 11 8 72,7 2 18,2 1 9,1
Наиболее высокой морозостойкостью обладают растения оптимальных сроков посева с лучшей способностью к закаливанию. Растет« как ранних, так и поздних сроков
имеют более слабую устойчивость к неблагоприятным условиям перезимовки.
Нами установлено, что оптимальным сроком посева на стеллажах для получения лучшей дифференциации сортов по зимоморозостойкости является 05-15 октября. Дифференциация при этом сроке посева получена в 8 из 11 лет изучения, что составляет 72,7%.
Следует отметать, что сорта с разной степенью зимостойкости по-разному реагировали на срок посева (табл. 4).
Таблица 4
Частота критических условий для перезимовки сортов озимой пшеницы разной степени зимоморозостойкости за 22 года
Группа зимостойкости Представитель группы Срок сева на стеллажах
05-10.09. 20-25.09. 05-15.10.
Слабозим остойкие Ранняя 12, Русалка 1 2 1
Среднезимостойкие Безостая 1 Одесская 16 3 5 3
Высокозимостойкие Краснодарская 39 Зимородок 1 6 10
Растения среднезимостойких сортов сохранялись на 50% в 11 случаях. Лучшим сроком посева для их выживания был 20-25.09, при котором высокозимостойкие сорта сохранялись на 90-100%. Для слабозимостойких сортов и линий только в 4-х случаях была перезимовка близкая к 50%, в остальных они вымерзали. Таким образом, селектирующим сроком посева па стеллажах является посев в первой половине октября.
Роль провокационного фона ,как метода оценки и отбора, особенно проявилась при создании целого ряда зимоморозостойких сортов. При выведении высокозимостойкого сорта Краснодарская 39 отбор на стеллажах проводили в течении 3-х лет. В 1965 году нами было оценено 50 линий, полученных оТСкрещиания сортов Саратовская 3 с Безостой 1,В 1966 году температура на узле кущения достигла -18°С, что позволило провести в более жестких условиях оценку на перезимовку. Количество выживших растений у разных линий составляло от 66,7 до 100 %, т.е. зимоморозостойкость была на уровне обоих родителей и промежуточная.. У линии лютесценс 643М80 перезимовка составила 91,7 %, что выше среднезимостойкого сорта Безостая 1 на 31,2 % (табл. 5). Для дальнейшего изучения в поле и на стеллажах оставили 8 потомств. В 1967 году при температуре на узле кущения -21,5...-23° С были отобраны лишьЗ линии с зимоморозостойкостью 69,8-76,1 %. При всесторонней оценке этих линий в конкурсном сортоиспытании выделили лютесценс 643Ы80 (Краснодарская 39), которая характеризовалась комплексом положительных признаков и свойств, унаследованных от обеих родительских форм.
Таблица 5
Зимоморозостойкость сортов н их родительских форм, % сохранившихся растений на стеллажах
О Гибридные потомства сг
У варьирование в том числе
Саратовская 3 88,7 643 Ь 66,7-100 •Краснодарская 39 91,7 Безостая 1 60,5
Краснодарская 39 93,8 109Ь 70,8-100 Северокубанка 95,4 Краснодарская 6 56,5
Северокубанка 72,6 666Ь 37,2-92,2 Краснодарская 57 65,1 Лютесценс 175Ь672 82,7
Северокубанка 72,6 666Ь 38,9-88,0 Олимпия 63,2 Лютесценс 175И672 82,7
Р) (Краснодарская 57324 х Р472<3) Краснодарская 57 86,7 1637Ь 63,5-93,0 Зимородок 93,0 (Альбидум 114 х Лютесценс 2574Г250) Олимпия 2 90,2
В сорт« Краснодарская 39 сочетаются положительные признаки отцовского сорта Безостая 1 - высокая продуктивность и качество зерна, полевая устойчивость к бурой ржавчине, низ-корослость и материнского сорта Саратовская 3 волжского экотипа - высокая зимоморозостойкость и засухоустойчивость (1, 2,3) (табл. б).
Знмоморозостойкий сорт Олимпия 2, выведенный методом сложной ступенчатой гибридизации (28), выделен при температуре на глубине залегания узла кущения -16°С. Этой температуры оказалось достаточно для оценки и проведения отборов из-за слабого развития растедий (фаза 1-2 листа). Как известно, растения в этой фазе наиболее уязвимы при действии низких температур.
Сорта Краснодарская 57, Олимпия и Прикубанская выделены при более низкой температуре на глубине узла кущения -19,8...-20,8'С, но при хорошем развитии растений с 2-3 побегами кущения. Зимоморозостойкость сортов Краснодарская 39, Северокубан-ка, Краснодарская 57, Олимпия, Прикубанская в дальнейшем была подтверждена данными, полученными в последующие годы (7, 12).
Поскольку признак зимоморозостойкость имеет полигенную природу, то перспективен поиск генотипов с высокой морозостойкостью на более поздних этапах селекции, в более поздних поколениях. Кроме диагностики и оценки большого селекционного материала (за последние 15 лет ежегодно оценивается более 2,5... 3,0 тыс. образцов), посев на стеллажах мы использовали для индивидуального отбора перезимовавших растений. Этим методом были выведены короткостебельные сорта Ника Кубани и Офелия с повышенной зимоморозостойкостью (48, 49).
Таблица 6
Характеристика сорта озимой пшеницы Краснодарская 39, 1966... 1968 гг.
Показатель Краснодарская 39 Безостая
Зимоморозостойкость, %
стеллажи 77,9 27,7
холодильная камера 91,2 36,4
Урожайность, ц с 1 га 45,2 43,7
Масса 1000 зерен, г 35,1 37,9
Натура зерна, г /л 803 806
Содержание клейковины в муке, % 32,5 35,0
Содержание протеина, % 13,8 14,3
Сила муки, V/ • 104 Дж 533 385
Объем хлеба, мл 622 650
Вегетационный период, дней 274 273
Высота растений, см 83 84
Устойчивость к полеганию, балл 4,5 4,5
Поражение бурой ржавчиной, % 17 5
Элитное растение сорта Ника Кубани (Обрий х Криница) было отобрано на стеллажах при температуре на глубине залегания узла кущения -17,2°С. Отбор был проведен в F7 из линии контрольного питомника лютесценс 112к.4-1, перезимовавшей на 37,6 %. Более жесткие условия перезимовки позволили выявить полиморфную структуру этой фе-нотипически выровненной линии. Выжившие растения значительно различались по общему состоянию. Растение давшее начало сорту Ника Кубани отличалось более мощным развитием и при дальнейших оценках подтвердило более высокую морозостойкость, чем исходные формы. Сорт Ника Кубани был районирован в 199S году и занимал в 1999 году 127 тыс. га в Краснодарском крае. Он сочетает комплекс положительных признаков - повышенную зимостойкость, устойчивость к болезням, засухе, высокую продуктивность и качество зерна.
Сорт Офелия (линия 4473h31-4) создан методом отбора на стеллажах элитного растения в F>. Он был районирован в 1996 году и нашел распространение в производстве. Сорт отличается высоким качеством зерна, повышенной устойчивостью к фузариозу колоса.
Кроме оценки и отбора по зимоморозостойкости, этот метод служит хорошим фоном для отборов на адаптивность, так как растения выращиваемые в малом объеме почвы, чаще подвергаются засухе и испытывают недостаток питательных веществ.
Важное значение этот метод имеет для оценки сортов по потомствам в первичном семеноводстве - эта диагностика позволяет постоянно поддерживать признак зимоморозостойкости на уровне с воспроизводимым сортом.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ
В результате 40-летней селекционной работы на повышение зимоморозостойкости и засухоустойчивости удалось значительно увеличить продуктивность и повысить общую адаптивность новых сортов.
Анализ результатов исследований показал, что урожайность вновь создаваемых сортов постепенно повышалась (Рис. 2).
80
И Безостая 1
■ Сорта, возделываемые в производстве Рис. 2. Влияние селекции и агротехники на урожайность озимой пшеницы
В 1961 - 1965 гг. основными сортами, возделываемыми в производстве были Безостая 1 и Новоукраинка 84. Сорт Безостая 1, районированный в 1959 году, занимал основные посевные площади в крае. Он характеризовался довольно хорошей засухоустойчивостью и комплексом других ценных хозяйственно-биологических признаков, а главное высокой урожайностью. Создать сорта с урожайностью выше Безостой 1 представляло значительную трудность. В следующем пятилетии 1966 - 1970 гг. были районированы два сорта: Краснодарская 6, с повышенной зимоморозоустойчивостью (13) и Ранняя 12, с ниже средней зимостойкостью и с продуктивностью равной сорту Безостая 1. С районированием эта* сортов урожайность конкурсного сортоиспытания практически сравнялась с урожайностью Безостой 1.
За годы 1971 - 1975 наметился незначительный рост урожайности, хотя ожидалось значительное ей повышение в связи с тем, что с 1971 года были районированы высокопродуктивные сорта Аврора и Кавказ. Значительным достижением в это время было соз-
дание и районирование в 1973г. высокоморозозимостойкого сорта Краснодарская 39, который по продуктивности не уступал Безостой .1, а в годы с суровой зимой и сухим летом превосходил её (1, 3, 6, 28).
В 1976 - 1980 гг. урожайность новых сортов значительно превзошла стандарт Безостая 1. В 1976 году был районирован созданный нами сорт с повышенной зимоморозо-стойкостью Краснодарская 46, а в 1980 году - зимоморозостойкий сорт Северокубанка. Эти сорта отличались также высокой и стабильной продуктивностью. Они определили урожайность, которая превысила урожайность Безостой 1 на 5,6 ц зерна cl га (5, 6, 30, 31).
С выведением и районированием зимоморозостойких сортов Северокубанка, Краснодарская 57, Олимпия, Павловка, более адаптированных к условиям северной зоны, несмотря на сложившиеся неблагоприятные факторы в эти годы (1981 - 1985 гг.), разрыв в урожайности между Безостой 1 и новыми сортами сохранился и составил 5,4 ц с 1 га. В этом пятилетии возделывалось 6 новых сортов, произошла полная сортосмена (6, 8, 9, 10, 11, 12).
В последующие 1986 - 1990 годы была районирована серия сортов: Замена (1987), Исток и Спартанка (1988), Краснодарская 70 и Олимпия 2 (1990) (35, 36, 37, 38, 39). Это были годы активного внедрения интенсивных технологий. Благодаря новым сортам, технологиям и оптимальным условиям погоды резко выросла урожайность и отрыв от сорта Безостая 1 увеличилась в два раза в сравнении с двумя предыдущими пятилетиями (11,1 ц с 1 га). Бесспорно это заслуга новых сортов.
С 1991 года агротехника возделывания стала ухудшаться, урожайность озимой пшеницы несколько снизилась, но разница между сортом Безостая 1 и новыми возделываемыми в производстве сортами, увеличился еще на 6,8 ц зерна с I га. В этом пятилетии были выведены и внедрены в производство новые полукарликовые сорта с потенциальной урожайностью выше 100 ц с 1 га: Спартанка, Юна, Скифянка, Пика Кубани (40, 41, 48), а также короткостебельные среднерослые - Соратница, Юггина, Сфера, Даха, Ейка (42, 43, 44, 45, 46). Всего изучалось 12 новых сортов. В текущем пятилетии урожайность в среднем за четыре года значительно снизилась, но, несмотря на ухудшение технологии возделывания, разрыв между старым сортом-шедевром Безостая 1 и новыми сортами сохранился и составил 11,8 ц с 1 га.
Таким образом, роль сорта в повышении урожайности очевидна. Естественно рост урожайности шел и за счет улучшения условий возделывания, о чем свидетельствует рост продуктивности сорта Безостая 1.
В последнее пятилетие, несмотря на ухудшение условий возделывания и сложившихся неблагоприятных погодных условий, роль сортов еще более возросла, что связано с их большей экологической адресностью (10,12,18,19,20, 22).
В настоящее время в мире селекция достигла больших результатов в увеличении потенциала урожайности, особенно в благоприятных условиях возделывания. По данным Ильиной Л.Г., Молчана И.О. ( 1998 ) разница между урожайностью новых сортов в благоприятные и неблагоприятные годы значительно увеличилась и средняя урожайность пшеницы, в связи с этим, выросла незначительно. Наши исследования показывают, что в результате селекции возросла не только потенциальная урожайность, но и улучшилась адаптивность новых сортов. Урожайность увеличилась за счет повышения их адаптивности (рис. 3).
82 т
1961-65 ГГ. 1966-70 гг. 1971-75 ПГ. 1976-80 гг. 1981-85 гг. 1986-90 гг. 1991-95 гг. 1996-1999
г * -'-[Урожайность минимальная
ШХХ! Урожайность максимальная
— —Разница, %
Рис.3. Роль сортосмены в стабилизации урожайности озимой пшеницы
Естественно, урожайность культуры в целом росла не только за счет создания новых сортов, но и за счет улучшения условий возделывания. Максимальная урожайность зерна в большей степени, чем минимальная, зависела от погодных условий. Установлено, что лишь при оптимальном взаимодействии между генотипом и условиями среды можно ожидать полной реализации потенциала его продуктивности. В первые три пятилетия перепад урожайности был примерно одинаков и достигал более 50 процентов. Несмотря на районирование в третьем пятилетии новых высокопродуктивных сортов Аврора и Кавказ, относительный разрыв между максимальной и минимальной урожайностью не сократился, так как эти сорта относятся к западноевропейскому экологическому типу и не приспособлены к условиям степной зоны Краснодарского края. В годы с засухами, суровыми условиями перезимовки и элифитотиями болезней они значительно снижали урожайность. В последующих пятилетиях, с внедрением более , зимостойких и засухоустойчивых сортов, относительная разница между максимальной и минимальной урожайностью снизилась в среднем до 18%, а за последние 24 года сократилась на 32,9%. Таким образом, за счет селекции повысилась продуктивность озимой пшеницы и значительно стабилизировалась урожайность.
Необходимо отметить, что в увеличении общей адаптивности озимой пшеницы важную роль сыграло выведение и внедрение в производство нами большого набора сортов, различающихся по продолжительности периода вегетации, реакции на предшественники, фоны питания, сроки и нормы высева, устойчивости к патогенам, норме реакции на меняющиеся погодные условия и т.д. (28-59). Если в 1961 - 1965 гг. в районировании было 3 сорта, то в 1995 - 2000 гг. - уже 22. Именно разнообразие сортов способствовало нивелировке неблагоприятных стрессовых факторов внешней среды и стабилизации урожайности (16).
Повышение потенциала продуктивности часто достигается устранением самого слабого звена в его структуре. Наиболее слабым звеном для увеличения урожайности озимой пшеницы в северной зоне края была недостаточно высокая зимоморозостойкость. Поэтому стратегической задачей селекции было вывести сорта с повышенной и высокой зимоморозостойкостью, сохранив адаптивный и продуктивный потенциал уникального сорта Безостая 1. В качестве доноров высокой морозостойкости были взяты сорта Одесская 3, Одесская 16, ППГ 1126, Лютесценс 329, Саратовская 3, Ульяновка, Оренбургская 45, Алабасская и другие (2). Эти сорта относятся к различным экологическим группам: степной южно-украинской, степной поволжской, степной казахстанской. Широко использовался в гибридизации зимостойкий сорт Мироновская 808 лесостепного экологического типа. Сорта Одесская 16, Мироновская 808 и Лютесценс 329 наряду с повышенной морозостойкостью обладают адаптивностью к условиям возделывания в зонах их выведения и широко были распространены в производстве (С. В. Рабинович, 1972). Сорт Саратовская 3 не имел производственного значения, но использовался в гибридизации как донор зимостойкости.
Соединить отличные признаки Безостой 1 с морозостойкостью сортов различных экологических групп - задача трудная, так как вместе с зимоморозостойкостью передавались такие нежелательные признаки, как невысокая продуктивность, поражение бурой ржавчиной, более продолжительный вегетационный период и др. Кроме того, между продуктивностью и зимостойкостью имеется обратная корреляционная связь. У вовлеченных в скрещивания доноров, неприспособленных к местным условиям, гены высокой
морозостойкости были сцеплсиы с факторами снижающими качество зерна, устойчивость к болезням, увеличивающими продолжительность вегетационного периода и т.д. В результате изучения больших объемов селекционного материала, многократных направленных отборов на жестком провокационном фоне по лимитирующему признаку нам удалось разорвать нежелательные связи. В результате были выведены новые сорта, в той или иной степени сочетающие признаки сорта Безостая 1 с зимостойкостью образцов степного экотипа. На основе гибридных комбинаций с участием сорта Безостая 1, созданы сорта Степная 40 (Одесская 16 х Безостая 1), Северокубанская 43 (Лютесценс 329 х Безостая 1), Загадка 44 (Безостая 1 х Мироновская 808), Надежная 45 (Мироновская 808 х Безостая 1). К сожалению, эти сорта хотя и были зимостойкими, но не превышали Безостую 1 по урожайности и не были районированы (2). Наилучшим образом поставленной задаче отвечал наиболее зимостойкий сорт Краснодарская 39 (Лютесценс 39) (1,3). Он был получен от скрещивания сортов Саратовская 3 и Безостая 1 (28)(рис. 4).
Сорт Краснодарская 39 унаследовал высокую зимоморозостойкость через Саратовскую 3 от РПГ 434/154 и высокозимостойкого и засухоустойчивого сорта Гостианум 237 (отбор из местной Харьковской, хорошо приспособленной к местным условиям). Вероятно, высокая морозостойкость сорта Краснодарская 39 получена в результате аддитивного действия генов ржи и пшеницы.
Создание сорта Краснодарская 39 - важный этап в селекции зимостойких сортов. Этот сорт дал начало целому направлению в селекции. Применение эколого-географического принципа подбора пар в сочетании с широким использованием скрещиваний зимостойких сортов со среднезимостойкими обеспечило большую вероятность получения трансгрессивных форм.
Сорт Краснодарская 39 относится к степной северокавказской экологической группе. Он отличается от Безостой 1 стелющейся формой куста и замедленным темпом роста в осенне-зимний и ранневесенний периоды. Поздно выходит из состояния покоя весной и не трогается в рост, даже в теплые зимы. По морозостойкости находится в ряду высокозимостойких- сортов Одесская 16, Саратовская 3 и превышает Мироновскую 808. Характеризуется высокой засухоустойчивостью.
Сорт Краснодарская 39 стал основным донором при создании зимоморозостойких сортов Краснодарской селекции. В результате гибридизации сортов Краснодарская 39 и Краснодарская 6 (Одесская 3 х Скороспелка 3), созданных для степных условий края, был выведен зимостойкий высокопродуктивный сорт Северокубанка (6, 10, 31). Это один из первых отечественных сортов, сочетающий высокую морозостойкость с высокой полевой устойчивостью к бурой и желтой ржавчине. Сорт Северокубанка показал хорошую сортообразующую способность. С его участием были созданы зимостойкие сорта Краснодарская 57, Олимпия и, обладающий повышенной зимостойкостью сорт Прику-банская. г
Методом сложной ступенчатой гибридизации нами был создан уникальный сорт Зимородок. В создании этого сорта на разных этапах селекции в скрещиваниях участвовали высокоморозостойкие сорта Степная 40, Краснодарская 39, Краснодарская 57, Аль-бидум ! 14 и промежуточные линии 501hl, 2574 Г 250 (17, 19,55).
Сорт Зимородок характеризуется уникальным сочетанием высокой морозостойкости и продуктивности с устойчивостью к основным болезням, высоким качеством зерна, отличается низкорослостъю.
Елисеевская 5Пёгёа1ё
Турецкая красная Т. аеяиушп
ПРГ 434/154
1673Ь75
¿Спартанка Павловка / \скифяпка
Канред Фулькастер (США)
Клейн 33 (Аргентина)
Крымка
Харьковская местная /
1]
местная
Рис. 4. Родословная сорта Краснодарская 39 и его сортообразующая способность
Накопление этих положительных признаков шло постепенно, в течение многих лет, через парные и сложные скрещивания. Была проведена направленная селекционная работа, при этом учитывалось происхождение родителей и прародителей, включенных в селекционный процесс и используемых для скрещиваний.
Проведение нескольких ступеней скрещиваний в сочетании с постоянным направленным индивидуальным отбором позволило постепенно аккумулировать в гибридах гены таких признаков, как повышенная морозостойкость и качество зерна, низкорослость, устойчивость к болезням и засухоустойчивость .
Усиление признака высокой зимоморозостойкости шло через создание гибридов с сортам Краснодарская 39, Северокубанка, Краснодарская 57, Степная 40 нашей селекции с сортами селекции Поволжья - Саратовская 3, Альбидум 114 и южно-украинской селекции - Одесская 16 и Одесская 3. В гибридах были объединены гены зимоморозо-стокости сортов, полученных в результате ранее развиваемых направлений селекции с использованием разных источников морозостойкости и засухоустойчивости.
С 1997 года высокопродуктивные, зимостойкие сорта Зимородок и Уманка включены в Госреестр России (18, 21)
Сорт Краснодарская 46 получен от скрещиваний Fi(Be30CTa* 1 х Одесская 16) х Безостая 1. Для усиления адаптивных свойств было проведено повторное скрещивание с Безостой 1. Сорт Краснодарская 46 характеризуется высокой продуктивностью, зерном высокого качества, выше средней зимостойкостью, более коротким вегетационным периодом, чем у Безостой 1 (5, 30). Он получил широкое распространение на Кубани и занимал 332 тыс. га в 1980 году. К сожалению, он отличается довольно слабой сортообра-зующей способностью и использование его в гибридизации, в качестве донора не дало значительных результатов. С его участием создан только один сорт Замена (35).
Высокозимоморозостойкий сорт Олимпия 2 был создан также в результате сложной ступенчатой гибридизации (14, 19, 39). В его родословную входят широко известные сорта: Безостая 1, Мироновская 808, Одесская 51 (на базе их была создана линия эрит-роспермум 519 Г 611) и югославский сорт Балкан. Было проведено 3 цикла скрещиваний. На каждом этапе создавались промежуточные родительские формы, у которых происходило усиление признаков зимоморозостойкости и приспособленности к местным экологическим условиям. Этот сорт отличался высокой интенсивностью ранневесеннего отрастания, активным накоплением биомассы, что не свойственно высокозимостойким сортам. Он был районирован в 1990 году и используется в основном для посева по поздно убираемым предшественникам.
В последние годы в значительной степени изменились экономические и агроэколо-гические условия. В связи с этим потребность в сортах, обладающих высокой общей и специфической адаптивностью, значительно возросла. Выведение сорта Соратница - это новый этап в селекции озимой пшеницы на адаптивность. Он был создан методом парного скрещивания югославского сорта Партизанка с одесским сортом Одесская 66 (15, 42) (рис. 5).
Казалось бы, он создан методом гибридизации географически отдаленных форм. При детальном рассмотрении родословных родительских форм видно, что их генотипы на 62 - 75% включают в себя генотип хорошо адаптированного к местным условиям сорта Безостой 1.
Безостая 1
Мироновская 808
Краснодарская 99
(о о
Рис. 5. Селекционная ценность сорта Соратница
Сорт Соратница характеризуется хорошей полевой устойчивостью к основным листовым болезням, пригоден для ресурсосберегающих, экологически чистых технологий, так как не нуждается в химической защите и наиболее полно использует естественное плодородие почвы. При возделывании на бедном и среднем агрофонах, при посеве в поздние сроки, сорт способен формировать более высокие урожаи зерна, чем другие сорта. Отличительным признаком этого сорта является продолжительная физиологическая активность листовой поверхности. Нашими наблюдениями и другими исследователями установлена высокая и достоверная корреляция между продолжительностью активной жизнедеятельности листьев в период налива и урожаем зерна.
Сорт Соратница отличается широкой адаптивностью (15, 24). В отличие от своей отцовской формы Партизанка, отличающегося низкими донорскими свойствами, обладает высокой сортообразующей способностью.
Он явился основой при создании сорта Селянка, отцовская форма (4594h370-41) которого получена в результате сложной ступенчатой гибридизации. Сорт Селянка унаследовал от обеих родительских форм повышенную зимоморозостойкость. Он имеет устойчивый к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды листовой аппарат, что позволяет ему формировать высокую и устойчивую урожайность, особенно при возделывании на среднем агрофоне.
От скрещивания сортов Соратница и Будимир, различающихся по типу развития, создан сорт Лира. Как правило, от простого скрещивания такого типа не удается отобрать сорта с достаточно высокой морозостойкостью. Создание высокопродуктивного с выше средней зимостойкостью сорта Лира - исключение из правил.
Третий сорт, созданный на базе Соратницы - Краснодарская 99. Материнской формой нового сорта послужил гибрид первого поколения, полученный на основе двух селекционных линий, созданных методом сложной ступенчатой гибридизации. В их родословную входят яровые сорта Снеге Церрос 66, Ред Ривер 68, озимые - Одесская 16, Мироновская 808, Краснодарская 6. Родительские линии, принявшие непосредственное участие в создании нового сорта, получены на основе сорта Безостая 1.
Сорт Краснодарская 99 создан методом 4-х кратного индивидуального отбора. Трехкратный отбор проведен в КНИИСХ, а четвертый сделан нами на СКСХОС.
Сорт Краснодарская 99 в КСИ СКСХОС по предшественнику эспарцет в среднем за три года показал урожайность 72,6 ц с 1 га, превысив Соратницу на 8,8 ц с 1 га. Он отличается низкорослостью, устойчивостью к полеганию, листовым болезням, высоким качеством зерна.
ВЫВОДЫ
1. За 40-летний период работы в соавторстве создано 60 сортов пшеницы, 32 из которых внесены в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию и 8 находятся в Государственном сортоиспытании. Среди районированных сортов вьгсокоморозостойкие: Краснодарская 39, Северокубанка, Олимпия, Краснодарская 57, Олимпия 2, Зимородок; с повышенной морозостойкостью: Краснодарская 46, Прикубанская, Уманка, Соратница, Даха, Сфера; полукарликовые и короткостебельные: Спартанка, Скифянка, Юна, Офелия, Ника Кубани, Победа 50, Крошка, Жировка; ультраскороспелые: Краснодарская 70, Юггина, Ейка; условные двуручки: Юна, Офелия, Дельта; сорта твердой пшеницы: Мелянопус 7, Леукурум 21, Алена.
2. В результате селекции урожайность озимой пшеницы за последние 15 лет вырос-
ла на 13,7 ц с 1 га. Ежегодная площадь посева созданных соискателем сортов в Краснодарском крае с 1973 по 2000 год составляла от 20 до 95 %. Общая посевная площадь в России составила более 31 млн. га.
3. Созданные сорта обладают повышенной адаптивностью к комплексу условий среды в разных климатических зонах. Набор этих сортов позволил удовлетворять разнообразные требования производства, возникающие в связи с изменением технологий возделывания и экономических возможностей производства, постоянно повышать и стабилизировать урожайность.
4. В полевых условиях северной зоны края невозможно вести селекцию сортов с повышенной зимоморозостойкостью, поскольку за 37-летний период только в 1969 году получена не полномасштабная оценка селекционного материала по этому признаку.
5. Результаты многолетних наблюдений за температурой показали, что среднесуточная и минимальная температуры воздуха положительно коррелирует с мшшмальной-на глубине залегания узла кущения на стеллажах (i=0,878 и г=0,819). Корреляция между температурами воздуха и на глубине залегания узла кущения в поле отсутсвует (г=0,227 и r=0,231). Нами установлено, что температура почвы на глубине 3 см на стеллажах в среднем на 10,5°С ниже, чем в поле.
6. Провокационный фон на стеллажах позволяет более надежно оценить селекционный материал. Установлены дифференцирующие сроки посева.Посев необходимо проводить в два срока - оптимальный 20-25 сентября и более поздний 5-15 октября. Посев в первой половине октября является наиболее эффективным для выделения высоко-зимоморозостойких форм, в сентябре с 20 числа - для среднезимоморозостойких сортов.
7. Метод оценки селекционного материала при посеве на стеллажах позволяет оценивать больший комплекс признаков, чем при промораживании в морозильных камерах. На стеллажах создается фон для отбора на адаптивность, так как перезимовавшие растения выращиваются в более жестких условиях среды, чем в поле. Эффективность метода отбора на провокационном фоне подтверждена созданием зимостойких сортов. Посев на стеллажах позволяет проводить индивидуальный отбор более зимоморозостойких и адаптивных форм, что подтверждается созданием сортов Ника Кубани и Офелия.
8 Сорт Краснодарская 39 является важным этапом в селекции высокозимо-морозостойких сортов. По морозостойкости он находится в ряду с сортами Одесская 16, Саратовская 3 и превышает Мироновскую 808. Он дал начало целому направлению селекции и стал основным донором при создании зимоморозостойких сортов краснодарской селекции.
9. Использование сложной ступенчатой гибридизации позволило создать высокоморозостойкий сорт Зимородок. Проведение нескольких ступеней скрещиваний в сочетании с постоянным направленным индивидуальным отбором позволило постепенно аккумулировать в гибридах гены повышенной морозостойкости, засухоустойчивости, качества зерна, устойчивости к болезням и другие. В сорте Зимородок удачно сочетается высокая морозостойкость, продуктивность и качество зерна. Создание таких сортов и использований их при посеве в поздние сроки осенью позволяет повысить и стабилизировать урожайность пшеницы как в годы с суровыми условиями перезимовки, так и при благоприятных зимах.
10. Сорт Соратница - это новый этап в селекции озимой пшеницы на адаптивность. Он характеризуется хорошей полевой устойчивостью к основным листовым болезням,
пригоден для ресурсосберегающих, экологически чистых технологий и наиболее полно
использует естественное плодородие почвы. Сорт Соратница отличается высокой сорто-
образуюхцей способностью. С его участием созданы высокопродуктивные сорта Лира,
Селянка и Краснодарская 99.
Предложения по дальнейшему использованию результатов исследований
1. Для создания сортов с повышенной зимостойкостью необходимо использовать усовершенствованные методы оценки и отбора на провокационном фоне - стеллажах и на искусственно созданных средах в полевых условиях.
2. В качестве доноров высокой зимоморозостойкости наиболее эффективны сорта Краснодарская 39, Северокубанка, Краснодарская 57, Зимородок, в селекции на адаптивность - сорт Соратница.
3. Для повышения и стабилизации урожайности зерна озимой пшеницы следует возделывать сорта с учетом их биологических особенностей и реакции на условия выращивания.
4. Необходимо активно размножать и внедрять в производство сорта Зимородок, Селянка, Лира, Крошка, Победа 50, Уманка и другие. Шире использовать сорт Соратница в хозяйствах с ограниченными возможностями.
Список опубликованных работ
1. Лукьяненко П. П., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Новые зимостойкие сорта озимой пшеницы Степная 40 и Лютесценс 397/Бюллетень научно-технической информация
• Краснодарского НИИСХ. - Краснодар, 1970. - Вып. 4. - с.26-33.
2. Лукьяненко П.П., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Селекция озимой пшеницы на зимостойкость и продуктивность. //Зерновые и масличные культуры, 1970, №6, с.24-26
3. Лукьяненко П.П., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Выведение зимостойкого сорта озимой пшеницы/Селекция и семеноводство 1972, б, с. 38-41
4. Фоменко Н.П. Биологические особенности озимой пшеницы Аврора и Кавказ в связи с их реакцией на некоторые элементы агротехники (сроки сева, нормы высева) в условиях орошения/Сб. научных трудов молодых ученых КНИИСХ. - Краснодар, 1974. - Вып. IV. - с.24-29.
5. Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Озимая пшеница Краснодарская 46. Сб. паучн. тр. КНИИСХ. - Краснодар. 1977. - Вып. XIV. - с.3-8.
6. Пучков Ю.М., Фоменко Н.П., Шкловская Т.П., Набоков Г.Д. Озимая пшеница Севе-рокубанка/Сб. науч. тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1979. - Вып. 21. - с. 3-9.
7. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Изучение и выделение форм озимой мягкой пшеницы, сочетающих высокую продуктивпоегь с повышенной морозостойкостью для включения в последующую селекционную проработку (Заключительный отчет). Тема 051.03.01.Н2. - Краснодар, 1980. - 22с.
8. Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Набоков Г.Д., Волков А.Я., Беспалова Л.А., Ли E.H., Лысак Н.И., Фоменко Н.П., Шкловская Т.П. Мечта селекционера/Сельские зори, 1981. - №2. - с.36-38.
9. Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Фоменко Н.П., Беспалова Л.А., Волков А.Я., Набоков Г.Д. Результаты и новые направления в селекции пшеницы/Теоретические прикладные аспекты селекции и семеноводства пшеницы, ржи, ячменя и тритикале. Тез. докл. межд. науч. конф. ученых стран-членов СЭВ (19-21 ноября 1981г.). -Одесса, ВСГИ, 1981.-с. 195-196.
Ю.Фоменко Н.П., Шкловская Т.П., Прокопец Г.Н. Биологические особенности сорта озимой пшеницы Северокубанка и некоторые элементы его агротехники/Сб. науч. тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1982. - с.77-88.
11.Пучков Ю.М., Шевцов В.М., Рубан B.C., Костин В.В., Колесников Ф.А., Грунцев Ю.А., Котляров H.H., Набоков Г.Д., Лысак Н.И., Фоменко Н.П. и др. Новые сорта озимой пшеницы и ячменя/Рекомендации. - Краснодар, 1984. - 18с.
12. Фоменко Н.П., Набоков Г.Д., Прокопец Г.Н. Озимая пшеница Олимпия/Селекция и генетика пшеницы: Сб. науч. тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1985. -с.20-28.
13.Беспалова Л.А., Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Тимофеев В.Б., Костин В.В., Жогин А.Ф., Фоменко Н.П. Роль селекционного материала, созданного академиком П.П.Лукьяненко в развитии селекции пшеницы в Краснодарском НИИСХ/Науч. тр. юбил. вып. - Краснодар, 1996. - с.55-64.
14. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П., Солярек Т.Ф., Кудряшов И.Н. Академик П.ПЛукьяненко и селекция зимостойких сортов озимой пшеницы//Науч. тр. :Юбил. вып. -Краснодар, 1996. -с.71-86.
15. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко H П.., Солярек Т.Ф., Кудряшов И.И., Тимофеева А.К. Озимая мягкая пшеница Соратница/Науч. тр.: Юбил. вып. -Краснодар,1996.-с. 109-117.
16. Фоменко Н.П. Озимая мягкая пшеница.// В кн. Пути совершенствования систем земледелия Краснодарского края. - Краснодар, 1996. - с. 145-150.
17. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Высокозимостойкий сорт озимой мягкой пшеницы Зимородок/Юсновные итога научно-исследовательской работы (1947-1997гг.)/Сб. ст. - Краснодар, 1997. - с.20-2
18.Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Озимая мягкая пшеница Уман-ка/Основные итоги научно-исследовательской работы (1947-1997гг.)/Сб. ст. - Краснодар, 1997. - с. 28-33.
19. Puchkov Y.M., Nabokov G.D. and Fomenko N.P. Programme of winter wheat breeding for winterhardiness: methods and results// Proc. Int. Simp, on cereal adaptation to low temperature stress in control environments. Martonwasar, Hungary, Jrnie 2-4, 1997.-p. 207-212.
20. Фоменко Н.П. Ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии производства зерна ценной и сильной озимой пшеницы ь Краснодарском крае (Рекомендации на 1998-20Ü0rr.). - Краснодар, 1997. - 83с. (в соавторстве с группой ученых КНИИСХ).
21. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д. Фоменко Н. П. Результаты селекции озимой пшеницы на зимостойкость и качество зерна и решение проблемы увеличения и стабилизации производства высококачественного зерна в России.// Тез. докл. совместного заседания проблемного'Совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, 8-10 июня 1998г. Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. - Краснодар, 1998. -с.29-30.
22. Фоменко Н.П. Описание районированных и перспективных сортов озимой пшеницы и тритикале//Участнику дня поля-99. Рекомендации. -Краснодар. -1999г. - (в соавторстве с группой ученых КНИИСХ).
23. Фоменко Н.П., Чиркина Е.Е., Варламова Т.Г., Клинушкова Л.В. Пути сохранения озимого клина в стабилизации валовых сборов зерна в северной зоне Краснодарского края// Информ. листок № 56-2000, Краснодар. - 2000,- 4 с.
24. Фоменко Н.П., Чнркина Е.Е., Варламова Т.Г., Клинушкова Л.В. Использование озимой пшеницы для ремонта изреженных посевов и прямого посева в зимне-весенний период// Информ. листок № 57-2000. Краснодар. - 2000 - б с.
25. Фоменко Н.П. Роль провокационного фона (стеллажи) в оценке и отборе сортов озимой пшеницы по зимоморозостойкости // Информ. листок № 67-2000-4с.
26. Фоменко Н.П. Создание и изучение провокационного фона при селекции сортов на повышенную зимоморозостойкость //Сборник научных трудов КНИИСХ , посвященных 100- летию со дня рождения. Невинных В. А., Краснодар (в печати).
27. Фоменко Н.П., Чиркина Е.Е., Кудряшов И.Н., Лукомец В.М. Использование агротехнических факторов в качестве фона для оценки озимой пшеницы на адаптивность // Информ. листок № 66-2000-6с.
28. Авторское свидетельство № 1788 по заявке №2580 от 30.03.1973г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 39 (с долей участия 25%)
29. Авторское свидетельство №1798 по заявке №2579 от 30.03.1973г. на сорт яровой пшеницы Мелянопус 7 (с долей участия 15%).
30.Авторское свидетельство №2047 по заявке №2859 от 06.10.1975г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 46 (с долей участия 25%)
31. Авторское свидетельство №2752 по заявке №3608 от 26.11.1979г. на сорт озимой пшеницы Северокубанка (с долей участия 25%).
32. Авторское свидетельство №3403 по заявке №38830 от 14.11.1983г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 57 (с долей участия 20%).
33. Авторское свидетельство №3401 по заявке №4209 от 14.11.1983г. на сорт озимой пшеницы Прикубанская ( с долей участия 20%).
34. Авторское свидетельство №3633 по заявке №810016 от 23.04.1981г. на сорт озимой пшеницы Олимпия (долей участия 20%).
35. Авторское свидетельство №4322 по заявке №8301816 от 30.03.1983г. на сорт озимой пшеницы Замена (с долей участия 25%).
36. Авторское свидетельство №4647 по заявке №8301824 от 30.03.1983г. на сорт озимой пшеницы Исток (с долей участия 5%).
37. Авторское свидетельство №4652 по заявке №8602816 от 4.04.1986г. на сорт озимой пшеницы Спартанка (с долей участия 10%).
38. Авторское свидетельство №5253 по затеке №8501483 от 02.10.1984г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 70 (с долей участия 15%).
39. Авторское свидетельство №5256 по заявке №8700648 от 31.12.1986г. на сорт озимой пшеницы Олимпия 2 (с долей участия 20%).
40. Авторское свидетельство №5826 по заявке №8900760 от 01.11.1988г. на сорт озимой пшеницы Скифянка (с долей участия 15%).
41. Авторское свидетельство №5827 по заявке №8900752 от 01.11.1988г. на сорт озимой пшеницы Юна (с долей участия 15%).
42. Авторское свидетельство №5978 по заявке №8800235 от 02.11.1987г. на сорт озимой пшеницы Соратница (с долей участия 15%).
43. Авторское свидетельство №6135 по заявке №9000283 на сорт пшеницы озимой Даха с датой приоритета 14.11.1989г. (с долей участия 16%)
44. Авторское свидетельство №6144 по заявке №9000275 на сорт озимой пшеницы Сфера с датой приоритета 14.11.1989 г.(с долей участия 15%)
45. Авторское свидетельство №6362 по заявке №9200223 на сорт озимой пшеницы Ейка с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 16%).
46. Авторское свидетельство №6365 по заявке №9100610 на сорт озимой пшеницы Юг-тина с датой приоритета 24.10.1990г. (с долей участия 15%).
47. Авторское свидетельство №6595 по заявке №9200207 на сорт озимой пшеницы Краснодарская 90 с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 10 %).
48. Авторское свидетельство №6597 по заявке №9200193 на сорт озимой пшеницы Ника Кубани с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 20%),
49. Авторское свидетельство №6981 по заявке №9300139 на сорт озимой пшеницы Офелия с датой приоритета 11.11.1992г. (с долей участия 20%).
50. Авторское свидетельство №6980 по заявке №9300210 от 02.11.19873г. на сорт озимой пшеницы Леукурум 21 (с долей участия 5%).
51. Авторское свидетельство №24404 по заявке №9000305 на сорт озимой пшеницы Мурат с датой приоритета 16.11.1989г. (с долей участия 10%).
52. Авторское свидетельство №27065 по заявке №9300074 на сорт озимой пшеницы Де-метра с датой приоритета 11.11.1992г. (с долей участия 5%).
53. Авторское свидетельство №27685 по заявке №9400664 на сорт озимой пшеницы Уманка с датой приоритета 16.11.1993г. (с долей участия 16%).
54. Авторское свидетельство №27688 по заявке №9400699 на сорт озимой пшеницы Жировка с датой приоритета 16.11.1993г. (с долей участия 15%)
55. Авторское свидетельство №28540 по заявке №9502688 на сорт озимой пшеницы Зимородок с датой приоритета 12.12.1994г. (с долей участия 10%)
56. Авторское свидетельство №28543 по заявке №9502718 на сорт озимой пшеницы Победа 50 с датой приоритета 12,12.1994г. (с долей участия 15%)
57. Авторское свидетельство №29666 по заявке №9605231 на сорт озимой пшеницы Крошка с датой приоритета 15.01.1996г. (с долей участия 10%).
58. Авторское свидетельство №30198 по заявке №9701168 на сорт озимой пшеницы Дельта с датой приоритета 03.02.1997г. (с долей участия 10%).
59.Алена, заявка№30195, код сорта 9808949, дата приоритета заявки 14.12.98г., (с долей участия 15%).
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Фоменко, Нина Пантелеевна
Актуальность. Устойчивое производство зерна озимой пшеницы в современных условиях не потеряло своей значимости в обеспечении населения продовольствием и перерабатывающей промышленности сырьем. Посевная площадь под этой культурой в северной зоне Краснодарского края и в подобных ей сопредельных территориях Северного Кавказа составляет в настоящее время 1,5-2,0 млн. га. Эта зона отличается неустойчивостью увлажнения, особенно в осенний период, холодной, часто бесснежной зимой при неустойчивом снежном покрове с резкими колебаниями температур в период перезимовки озимой пшеницы, а также ранней весной и периодическими засухами в сочетании с суховеями в период формирования и налива зерна.
Поэтому создание высокопродуктивных сортов, сочетающих повышенную зимомо-розостойкость с засухоустойчивостью и приспособленных к различным условиям возделывания, является актуальной задачей селекции.
Для решения данной проблемы были проведены исследования, направленные на повышение результативности селекции высокопродуктивных, зимостойких высокоадаптированных к конкретным агроэкологаческим условиям сортов, основой создания которых являются усовершенствованные методы оценки селекционного материала с использованием искусственно создаваемых среди провокационных фонов.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы заключалась в выведении сортов с помощью усовершенствованных методов создания провокационных фонов, способов отбора и оценки селекционного материала по зимоморозостойкости и адаптивности.
В задачи исследований входило:
1. Разработать методику создания провокационных фонов на стеллажах.
2. Оценить эффективность отбора образцов с высокой зимоморозостойкостаю на провокационном фоне - стеллажах. ' " ;
3. Изучить селекционный материал по комплексу биологических и хозяйственных признаков, выделить и передать в государственное сортоиспытание перспективные линии.
4. Установить селекционную ценность - сортообразующую способность созданных форм и, в том числе, доноров повышенной и высокой морозостойкости и адаптивности -сортов Краснодарской 39 и Соратница.
5. Определить эффективность долговременной селекции на повышение продуктивности и адаптивности озимой пшеницы в северной зоне Краснодарского края.
Научная новизна:
- усовершенствована методика создания провокационных фонов (изучена взаимосвязь между температурами воздуха и температурами почвы на глубине узла кущения на стеллажах и в поле, влияние сроков посева на дифференциацию селекционного материаша стеллажах по зимоморозостойкости);
- впервые изучен и в широком масштабе использован в селекции метод оценки и Зора на провокационном фоне (стеллажах) на повышенную зимоморозостойкоста я я'игстивность; установлена селекционная ценность сорта Краснодарская 39, как донора высокой 5розостойкости и сорта Соратница, как донора общей адаптивности и высокой и; у згивности; - ыявлены генотипы с высокой экологической стабильностью при разной величине урожайности, иа основе которых разработана и внедрена в производство «мозаика» сортов.
Основные положения выносимые на защиту:
1. Созданные сорта озимой пшеницы - источники высокой зимоморозостойкости.
2. Методы создания сортов.
3. Оценка результативности селекции на адаптивность и экологическую стабильность в условиях региона.
Практическая ценность работы. В результате многолетних исследований (I960. 2000хт.) создано 60 сортов, из которых 32 занесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве, и 8 - проходят Государственное испытание. Внедрение созданных сортов позволило значительно увеличил» урожайность озимой пшеницы в производственных условиях и стабилизировать ее по годам.
Разработаны и предложены пути повышения эффективности селекции озимой пшеницы на повышенную зимоморозостойкость и адаптивность в условиях северной зоны Краснодарского края.
Реализация результатов исследований. Выведенные сорта получили широкое распространение в производстве. Высокозимостойкий сорт Краснодарская 39 был районирован с 1973 года в 8 областях России и двух -Украины. Он возделывается и в настоящее время. Максимальную площадь сорт занимал в 1978 году - 881 тыс. га.
Сорт Краснодарская 46, с вышесредней зимостойкостью, районирован в Краснодарском и Ставропольском краях и Кабардино-Балкарии. Его максимальная площадь в Краснодарском крае достигла 332 тыс. га в 1980 году.
Сорт Северокубанка, сочетающий высокую морозостойкость с высокой полевой устойчивостью к бурой и желтой ржавчине, занимал 127 тыс. га в 1982 году.
У высокоморозостойких сортов Краснодарская 57 и Олимпия максимальные площади в Краснодарском крае достигали 430 тыс. га и 214 тыс. га, соответственно.
Высокозимостойкий сорт Олимпия 2 рекомендован для посева по поздним пропашным предшественникам. Максимальная площадь занимаемая им составила в 1989 году 158 тыс. га.
Сорт Даха районирован с 1993 года в южно-предгорной зоне, рекомендован для возделывания по фузариозоопасным предшественникам.
Сорт Соратница, с комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам средь«, возделывается в Краснодарском крае на площади 91. .157 тыс. га.
Высокоморозостойкий сорт Зимородок районирован в 1999 году, занимает площадь около 100 тысяч га.
Получившие в последние 15-20 лет широкое распространение полукарликовые сорта: Спартанка, Скифянка и Юна районированы и возделываются в Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской и др. областях, а также в странах СНГ: Грузии, Азербайджане, Армении, Узбекистане, Таджикистане, Туркмении, Киргизии, Казахстане, в южных районах Украины.
Сорта Ника Кубани и Офелия возделываются в Краснодарском крае, внедряются в Узбекистане и Армении. В этих же районах в последние годы активно внедряются сорта Победа 50 и Крошка.
Сорт Спартанка в 1991 году занимал рекордную площадь - 1.9 млн. га, уступив только сорту Мироновская 808. В Краснодарском крае в 1990 году он занимал 384 тыс. га.
Допущенные к использованию в производстве сорта, выведенные с участием автора, в период с 1973 по 2000 гг. занимали в Краснодарском крае ежегодно от 20 до 95% посевной площади под озимой пшеницей.
Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с темпланом научно-исследовательских работ Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко и его Североку-' банской сельскохозяйственной опытной станцией. № Государственной регистрации плана-01.9.60.012.491.
Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на Ученом совете Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, на конференциях молодых ученых (Краснодар, 1970, 1974,1979,), на международной научной конференции ученых стран-членов СЭВ (19-21 ноября, 1981г., Одесса;), на международном симпозиуме по адаптации зерновых культур к низким температурам (Мартонвашар, 1997), на совместном заседании проблемного Совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, Краснодар, 1998г.
За достигнутые успехи в выведении и внедрении новых сортов автор диссертации награжден золотой, серебряными и бронзовыми медалями ВДНХ СССР, медалями за Трудовое отличие и Трудовую Доблесть.
Публикация результатов исследований. Положения диссертации изложены в 27 научных работах и подтверждены созданием 60 сортов пшеницы, 32 из которых внесены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации.
Структура работы. Диссертация в виде научного доклада состоит из 2 глав, выводов и рекомендаций для производства и селекционной практики. Включает 6 таблиц и 5 рисунков, список опубликованных печатных работ и авторских свидетельств.
Условия, исходный материал и методика проведения исследований.
Исследования выполнены на Северокубанской сельскохозяйственной опытной станции (ст. Ленинградская, Краснодарский край), расположенной в северной зоне края, в период с 1960 по 2000 гг.
Почва представлена карбонатным малогумусным, мощным черноземом. По механическому составу она относится к тяжелосугяинистым. По данным метеопоста № 462003924 (ст. Ленинградская) среднегодовая (за 38 последних лет) температура воздуха составляет 10,9°С, средняя сумма осадков - 561,1 мм (за 41 год).
Исходным материалом исследований служили сорта, линии и гибридные популяции озимой пшеницы, созданные Краснодарским НИИСХ и Северокубанской СХОС, а также другими научно-исследовательскими учреждениями.
Изучение признака зимоморозостойкость проводилось на провокационном фоне -на стеллажах. Образцы высевали вручную на глубину 5 см, рядки располагали по направлению господствующего ветра - с востока на запад. Зимоморозостойкость определяли подсчетом сохранившихся растений весной после отрастания и оценки подмерзания листовых пластинок (глазомерно по разработанной нами 9-бальной шкале).
Адаптивность сортов и линий изучали в искусственных средах, создаваемых агротехническими приемами (срока посева, нормы высева, дозы минеральных удобрений, различные предшественники).
В качестве стандартов использовали в разные годы исследований сорта Одесская
16, Саратовская 3, Краснодарская 39, Краснодарская 57, Безостая I, Спартанка, Скифян-ка, Юна, Соратница.
Посев, наблюдения, учеты и анализы в поле и лаборатории проводили по методикам, принятым в КНИИСХ (Лухьяненко П.П., 1973) и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971); анализ мукомольно-хлебопекарных качеств зерна - в лаборатории технологии зерна КНИИСХ; статистическую обработку результатов исследований - на персональном компьютере по Доспехову Б.А (1985). Исследования проводились лично и при непосредственном участии автора,
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Наиболее сложная задача селекции состоит в сочетании высокой потенциальной продуктивности с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды.
Погодные условия северной зоны в значительной степени варьируют по годам, что затрудняет оценку и отбор селекционного материала. Отсутствие условий для оценки перезимовки растений, и морозостойких генотипов в поле затрудняет селекцию зимомо-розостойких сортов, снижает её результативность и в значительной степени увеличивает продолжительность создания новых сортов.
В Краснодаре селекцией сортов с повышенной знмоморозостойкостью академик ПЛ. Лукьяненко занимался более 20 лет, но без наличия постоянного фона для отбора, эта работа Не была успешной. В 1947 году, с целью усиления работы в этом направлении, академиком П.П. Лукьяненко был создан опорный пункт КНИИСХ в станице Ленинградской (ныне Северокубанская сельскохозяйственная опытная станция).
1. Эффективность использования искусственных фонов при создании высокоморозостойких сортов Анализ многолетних данных погодных условий северной зоны показывает, что условия зимы для оценки и отбора: селекционного материала на зимоморозостойкость были мягкими, а также, что в северной зоне 1фая, как и во всем мире, в последние 20 лет наблюдается тенденция к потеплению (погодные условия зимой значительно мягче) (рис. 1). Лишь однажды, за период 1964.2000 гг. условия перезимовки растений пшеницы в поле на глубине узла кущения в1969 г. позволили дифференцировать изучаемые сорта по зимоморозостойкости на высоком уровне достоверности (0,01). Лучшими по этому признаку были сорта Краснодарская 39, затем Одесская 16, Мироновская 808, Степная 40, Одесская 51. Безостая 1, как среднезимостойкий сорт, уступил Одесской 51. В этом же году была выделена группа слабозимостойких сортов и выявлена зависимость устойчивости растений к сложившимся зимним условиям от степени их развития. Причем, последняя зависела от срока посева.
Ко времени наступления устойчивых холодов растения имели при сроке посева 20-го сентября в среднем 5,1-5,7, 1-го октября - 2,6-3,3, 10-го октября - 2,0-2,1 побегов на одно растение, а при посеве 20-го октября - всего 2-3 листа (4). Степень развития корневой системы также определялась сроками посева. Наиболее мощной она была при посеве в оптимальный срок, при позднем посеве (20.10) - с неразвившимся узлом кущения. Растения, сформировавшие узел кущения, лучше перенесли зимние условия и сохранились на 86,3-92,7% (при посеве 20.09. - 10.10). У не раскустившихся растений (посев 20.10) отмечена существенно более низкая зимостойкость (27).
Снижение ее достоверно при посеве 20.10 в сравнении с сроками 10.10, 01.10 и 20.09 на 23.5, 26,8 и 29,8% соответственно.
Условии среды в формировании зимостойкости имеют важное значение. Средняя зимостойкость сортов Аврора, Кавказ и Безостая 1 в условиях орошения составила 75,1%, без орошения - 90,7%, разрыв достиг 15,6 % при НСРоз-4,73% (26).
В 1969 году выявлены различия в зимостойкости даже среди среднезимостойких сортов (табл. 1).
Таблица
Зимостойкость сортов Аврора, Кавказ. Безостая 1, количество сохранившихся растений в поле, %
Сорт Зимостойкость, % В том числе: различия между сортами разница, %
Кавказ 76,8 Аврора - Безостая 1 -4,
Аврора 83,6 Аврора - Кавказ 6,
Безостая 1 88,2 Безостая 1 - Кавказ 11,
НСР05 5,
Сорта Аврора и Безостая 1 одного уровня зимостойкости. У Кавказа зимостойкость достоверно ниже, чем у Безостой 1 и Авроры, при НСР05 -5,79% (26).
В 1977 году перезимовка в поле по всем предшественникам составила 100%, наблюдалась гибель отдельных растений, за исключением условий орошения, где можно было выделить только слабозимостойкие сорта и линии.
Таким образом, оценку по зимостойкости в поле получили только один раз за 37 лет. В полевых условиях она практически невозможна. Роль искусственных фонов для создания зимостойких сортов приобретает еще большую значимость в связи с потеплением климата.
Из многих методов оценки зимостойкости наиболее полно разработан метод оценки морозостойкости растений. Одним из вариантов его является создание провокационных фонов - прямое ¡промораживание в холодильных камерах растений, предварительно посеянных в ящиках и выращенных в естественных условиях.
В своей работе мы использовали менее трудоемкий, менее затратный и наиболее доступный метод оценки селекционного материала по зимоморозостойкости - посев на провокационном фоне - на стеллажах.
Оценка зимоморозостойкости при посеве на стеллажах наиболее приближена к естественным условиям среды. Нами установлено, что температура почвы на глубине 3 см на стеллажах на 10,5°С ниже, чем в поле, то есть растения подвергаются естественному промораживанию. Определяющим критерием перезимовки растений на стеллажах является температура почвы на глубине залегания узла кущения.
На основе анализа многолетних метеорологических данных, условий перезимовки и . выживаемости селекционного материала с различным уровнем зимостойкости мы разделили годы на хорошо дифференцирующие, когда сорта делятся на хорошо-, удовлетворительно и плохо перезимовавшие (выживаемость растений варьировала в среднем за 9 лет в пределах 15,3.,84,8%), средне дифференцирующие - (перезимовка в среднем за 13 лет варьировала от 22,3 до 67,7%, то есть зимостойкие сорта сохраняются на 67,7 %, среднезямостойкие - на 22,3%, а слабозимостойкие полностаю погибают) (25) (табл.2)
Таблица
Классификация лет по перезимовке на провокационном фоне (стеллажи) и в поле
Дифференциация Количество выживших растений, % лет % границы варьирования
Стеллажи
Хорошая 9 24 15,3-84,
Средняя 13 35 22,3-67,
Слабая 10 27 87,3-96,
Полная гибель
Слабая
Отсутствие гибели
Общая частота лет с хорошей и средней дифференциацией составляет 59 %, слабой дифференциацией - 27% и с полной гибелью посевов - 14%.
Для получения лучших результатов по оценке селекционного материала при изучении его на зимоморозостойкость на стеллажах посев проводили в разные сроки 05-10.09, 20-25.09 и 01-15.10. Установили, что сроки посева на стелажах, как и в полевых условиях, значительно влияют на выживаемость растений (табл.3).
Таблица
Влияние сроков посева на перезимовку озимой пшеницы, стеллажи, 1964. 1974 гг.
Срок, посева Количество лет лет изучения с дифференциацией с полной гибелью с отсутствием или слабой гибелью лет % нет % лет %
05-10.09. . 9 5 55,6 2 22,2 2 22,
20-25.09. И 6 54,5 3 27,8 2 22,
05-15.10. И 8 72,7 2 18,2 1 9>!
Наиболее высокой морозостойкостью обладают растения оптимальных сроков посева с лучшей способностью к закаливанию. Растения как ранних, так и поздних сроков имеют более слабую устойчивость к неблагоприятным условиям перезимовки.
Нами установлено, что оптимальным сроком посева на стеллажах для получения лучшей дифференциации сортов по зимоморозостойкоста является 05-15 октября. Дифференциация ври этом сроке посева получена в 8 из 11 лет изучения, что составляет 72,7%.
Следует отметить, что сорта с разной степенью зимостойкости по-разному реагировали на срок посева (табл. 4).
Таблица
Частота критических условий для перезимовки сортов озимой пшеницы разной степени зимоморозостойкости за 22 года
Группа зимостойкости Представитель группы Спок сева на стеллажах
05-10.09. 20-25.09. 05-15.10.
Слабозимостойкие Ранняя 12, Русалка
Среднезимостойкие Безостая
Высокозимостойкие Одесская 16 Краснодарская 39 Зимородок
Растения среднезимостойких сортов сохранялись на 50% в 11 случаях. Лучшим сроком посева для их выживания был 20-25.09, при котором высокозимостойкие сорта сохранялись на 90-100%. Для слабозимостойких сортов и линий только в 4-х случаях была перезимовка близкая к 50%, в остальных они вымерзали. Таким образом, селектирующим сроком посева на стеллажах является посев в первой половине октября.
Роль провокационного фона ,как метода оценки и отбора, особенно проявилась при создании целого ряда зимоморозостойких сортов. При выведении высокозимостойкого сорта Краснодарская 39 отбор на стеллажах проводили в течении 3-х лет. В 1965 году нами было оценено 50 линий, полученных оТскрещиания сортов Саратовская 3 с Безостой 1.В 1966 году температура на узле кущения достигла -18°С, что позволило провести в более жестких условиях оценку на перезимовку. Количество выживших растений у разных линий составляло от 66,7 до 100 %, т.е. зимоморозостойкость была на уровне обоих родителей и промежуточная. У линии лютесценс 643М80 перезимовка составила 91,7 %, что выше среднезимостойкого сорта Безостая 1 на 31,2 % (табл. 5). Для дальнейшего изучения в поле и на-стеллажах оставили 8 потомств. В 1967 году при температуре на узле кущения -21,5.-23° С были отобраны лншьЗ линии с зимоморозостойкостью 69,8-76,1 %. При всесторонней оценке этих линий в конкурсном сортоиспытании выделили лютесценс 643Ы80 (Краснодарская 39), которая характеризовалась комплексом по-ложитель'ных признаков и свойств, унаследованных от обеих родительских форм.
Таблица
Зимоморозостойкость сортов и их родительских форм, % сохранившихся растений на стеллажах
О Гибридные потомства С/
У варьирование в том числе
Саратовская 3 88,7 643 Ь 66,7-100 Краснодарская 39 91,7 Безостая 1 60,
Краснодарская 39 93,8 109Ь 70,8-100 Северокубанка 95,4 Краснодарская 6 56,
Северокубанка 72,6 666к 37,2-92,2 Краснодарская 57 65,1 Лютесценс 175Ь672 82,
Северокубанка 72,6 666Ь 38,9-88,0 Олимпия 63,2 Лютесценс 175Ь672 82,
Краснодарская 57324 х Р472<3) Краснодарская 57 86,7 1637Ь 63,5-93,0 Зимородок 93,0 (Альбидум 114 х Лютесценс 2574Г250) Олимпия 2 90,
В сорте Краснодарская 39 сочетаются положительные признаки отцовского сорта Безостая 1 - высокая продуктивность и качество зерна, полевая устойчивость к бурой ржавчине, низ-корослость и материнского сорта Саратовская 3 волжского экотипа - высокая зимоморозостойкость и засухоустойчивость (1,2,3) (табл. 6).
Зимоыорозостойкий сорт Олимпия 2, выведенный методом сложной ступенчатой гибридизации (28), выделен при температуре на глубине залегания узла кущения -16°С. Этой температуры оказалось достаточно для оценки и проведения отборов из-за слабого развития растеряй (фаза 1-2 листа). Как известно, растения в этой фазе наиболее уязвимы при действии низких температур.
Сорта Краснодарская 57, Олимпия и Прикубанская выделены при более низкой температуре на глубине узла кущения -19,8.-20,8С, но при хорошем развитии растений с 2-3 побегами кущения. Зимоморозостойкость сортов Краснодарская 39, Северокубан-ка, Краснодарская 57, Олимпия, Прикубанская в дальнейшем была подпверждена данными, полученными в последующие годы (7,12).
Поскольку признак зимоморозостойкость имеет полигенную природу, то перспективен поиск генотипов с высокой морозостойкостью на более поздних этапах селекции, в более поздних поколениях. Кроме диагностики и оценки большого селекционного материала (за последние 15 лет ежегодно оценивается более 2,5. 3,0 тыс. образцов), посев на стеллажах мы использовали для индивидуального отбора перезимовавших растений. Этим методом были выведены короткостебельные сорта Ника Кубани и Офелия с повышенной зимоморозостойкостыо (48,49).
Таблица б
Характеристика сорта озимой пшеницы Краснодарская 39, 1966. 19681т.
Показатель Краснодарская 39 Безостая
Зимоморозостойкость, % стеллажи 77,9 27, холодильная камера 91,2 36,
Урожайность, ц с 1 га 45,2 43,
Масса 1000 зерен, г 35,1 37,
Натура зерна, г /л
Содержание клейковины в муке, % 32,5 35,
Содержание протеина, % 13,8 14,
Сила муки,Л)^-10* Дж
Объем хлеба, мл
Вегетационный период, дней
Высота растений, см
Устойчивость к полеганию, балл 4,5 4,
Поражение бурой ржавчиной, %
Элитное растение сорта Ника Кубани (Обрий к Криница) было отобрано на стеллажах при температуре на глубине залегания узла кущения -17,2°С. Отбор был проведен в из линии контрольного питомника лютесценс 112x4-1, перезимовавшей на 37,6 %. Более жесткие условия перезимовки позволили выявить полиморфную структуру этой фе~ нотипически выровненной линии. Выжившие растения значительно различались по общему состоянию. Растение давшее начало сорту Ника Кубани отличалось более мощным развитием и при дальнейших оценках подтвердило более высокую морозостойкость, чем исходные формы. Сорт Ника Кубани был районирован в 1995 году и занимал в 1999 году 127 тыс. га в Краснодарском крае. Он сочетает комплекс положительных признаков - повышенную зимостойкость, устойчивость к болезням, засухе, высокую продуктивность и качество зерна.
Сорт Офелия (линия 4473ЬЭ1-4) создан методом отбора на стеллажах элитного растения в Р9. Он был районирован в 1996 году и нашел распространение в производстве. Сорт отличается высоким качеством зерна, повышенной устойчивостью к фузариозу колоса.
Кроме оценки и отбора по зимоморозостойкости, этот метод служит хорошим фоном для отборов на адаптивность, так как растения выращиваемые в малом объеме почвы, чаще подвергаются засухе и испытывают недостаток питательных веществ.
Важное значение этот метод имеет для оценки сортов по потомствам в первичном семеноводстве - эта диагностика позволяет постоянно поддерживать признак зимоморозостойкости на уровне с воспроизводамым сортом.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ
В результате 40-летней селекционной работы на повышение зимоморозостойкости и засухоустойчивости удалось значительно увеличить продуктивность и повысить общую адаптивность новых сортов.
Анализ результатов исследований показал, что урожайность вновь создаваемых Сортов постепенно повышалась (Рис. 2).
И Безостая 1 . юда Сорта, воздегываемые в производстве Рис. 2. Влияние селекции и агротехники на урожайность озимой пшеницы
В 1961 - 1965 гг. основными сортами, возделываемыми в производстве были Безостая 1 и Новоукраинка 84. Сорт Безостая 1, районированный в 1959 году, занимал основные посевные площади в крае. Он характеризовался довольно хорошей засухоустойчивостью и комплексом других ценных хозяйственно-биологических признаков, а главное высокой урожайностью. Создать сорта с урожайностью выше Безостой 1 представляло значительную трудность. В следующем пятилетии 1966 - 1970 гг. были районированы два сорта: Краснодарская б, с повышенной зимоморозоустойчивостью (13) г Ранняя 12, с ниже средней зимостойкостью и с продуктивностью равной сорту Безостая ,1. С районированием этих сортов урожайность конкурсного сортоиспытания практически сравнялась с урожайностью Безостой 1.
За годы 1971 - 1975 наметился незначительный рост урожайности, хотя ожидалось значительное её повышение в связи с тем, что с 1971 года быт райошфованы высокопродуктивные сорта Аврора и Кавказ. Значительным достижением в это время было создание и районирование в 1973г. высокоморозозимостойкого сорта Краснодарская 39, который по продуктивности не уступал Безостой .1, а в годы с суровой зимой и сухим летом превосходил её (1,3, б,28).
В 1976 - 1980 гг. урожайность новых сортов значительно превзошла стандарт Безостая 1. В 1976 году был районирован созданный нами сорт с повышенной зимоморозо-стойкостью Краснодарская 46, а в 1980 году - зимоморозостойкий сорт Северокубаика. Эти сорта отличались также высокой и стабильной продуктивностью. Они определили урожайность, которая превысила урожайность Безостой 1 на 5,6 ц зерна cl га (5, 6, 30, 31).
С выведением и районированием зимоморозостойких сортов Северокубаика, Краснодарская 51, Олимпия, Павловка, более адаптированных к условиям северной зоны, несмотря на сложившиеся неблагоприятные факторы в эти годы (1981 - 1985 гг.), разрыв в урожайности между Безостой 1 и новыми сортами сохранился и составил 5,4 д с 1 га. В этом пятилетии возделывалось 6 новых сортов, произошла полная сортосмена (6, 8, 9, 10, 11,12).
В последующа? 1986 -1990 годы была районирована серия сортов: Замена (1987), Исток и Спартанка (1988), Краснодарская 70 и Олимпия 2 (1990) (35,36, 37, 38, 39). Это были годы активного внедрения интенсивных технологий. Благодаря новым сортам, технологиям и оптимальным условиям погоды резко выросла урожайность и отрыв от сорта Безостая 1 увеличилась в два раза в сравнении с двумя предыдущими пятилетиями (11,1 цс 1 га). Бесспорно это заслуга новых сортов.
С 1991 года агротехника возделывания стала ухудшаться, урожайность озимой пшеницы несколько снизилась, но разница между сортом Безостая 1 и новыми возделываемыми в производстве сортами, увеличился еще на 6,8 ц зерна с 1 га. В этом пятилетии были выведены и внедрены в производство новые полухарликовые сорта с потенциальной урожайностью выше 100 ц с 1 га: Спартанка, Юна, Скифянка, Ника Кубани (40, 41, 48), а также короткостебельные среднерослые - Соратница, Югтина, Сфера, Даха, Ейка (42, 43,44,45,46). Всего изучалось 12 новых сортов. В текущем пятилетии урожайность в среднем за четыре года значительно снизилась, но, несмотря на ухудшение технологии возделывания, разрыв между старым сортом-шедевром Безостая 1 и новыми сортами сохранился и составил 11,8 ц с 1 га.
Таким образом, роль сорта в повышении урожайности очевидна. Естественно рост урожайности шел и за счет улучшения условий возделывания, о чем свидетельствует рост продуктивности сорта Безостая I.
В последнее пятилетие, несмотря на ухудшение условий возделывания и сложившихся неблагоприятных погодных условий, роль сортов еще более возросла, что связано с их большей экологической адресностью (10,12,18,19,20,22).
В настоящее время в мире селекция достигла больших результатов в увеличении потенциала урожайности, особенно в благоприятных условиях возделывания. По данным Ильиной Л.Г., Молчана И.О. ( 1998 ) разница между урожайностью новых сортов в благоприятные и неблагоприятные годы значительно увеличилась и средняя урожайность пшеницы, в связи с этим, выросла незначительно. Наши исследования показывают, что в результате селекции возросла не только потенциальная урожайность, но и улучшилась адаптивность новых сортов. Урожайность увеличилась за счет повышения их адаптивности (рис. 3).
Рис.3. Роль сортосмены в стабилизации урожайности озимой пшеницы
Естественно, урожайность культуры в целом росла не только за счет создания новых сортов, яо и за счет улучшения условий возделывания. Максимальная урожайность зерна в большей степени, чем минимальная, зависела от погодных условий. Установлено, что лишь при оптимальном взаимодействии между генотипом и условиями среды можно ожидать полной реализации потенциала его продуктивности. В первые три пятилетия перепад урожайности был примерно одинаков и достигал более 50 процентов. Несмотря на районирование в третьем пятилетии новых высокопродуктивных сортов Аврора и Кавказ, относительный разрыв между максимальной и минимальной урожайностью не сократился, так как эти сорта относятся к западноевропейскому экологическому типу и не приспособлены к условиям степной зоны Краснодарского края. В годы с засухами, суровыми условиями перезимовки и эпифитотиями болезней они значительно снижали урожайность. В последующих штилетнях, с внедрением более.зимостойких и засухоустойчивых сортов, относительная разница между максимальной и минимальной урожайностью снизилась в среднем до 18%, а за последние 24 года сократилась на 32,9%. Таким образом, за счет селекции повысилась продуктивность озимой пшеницы и значительно стабилигащровалась урожайность.
Необходимо отметить, что в увеличении общей адаптивности озимой пшеницы важную роль сыграло выведение и внедрение в производство нами большого набора сортов, различающихся по продолжительности периода вегетации, реакции на предшественники, фоны питания, сроки и нормы высева, устойчивости к патогенам, норме реакции на меняющиеся погодные условия и т.д. (28-59). Если в 1961 - 1965 гг. в районнировании было 3 сорта, то в 1995 - 2000 гг. -уже 22. Именно разнообразие сортов способствовало нивелировке неблагоприятных стрессовых факторов внешней среды и стабилизации урожайности (16).
Повышение потенциала продуктивности часто достигается устранением самого слабого звена в его структуре. Наиболее слабым звеном для увеличения урожайности озимой пшеницы в северной зоне «фая была недостаточно высокая зимоморозостойкость. Поэтому стратегической задачей селекции было вывести сорта с повышенной и высокой зимоморозостойкостъю, сохранив адаптивный и продуктивный потенциал уникального сорта Безостая 1. В качестве доноров высокой морозостойкости были взяты сорта Одесская 3, Одесская 16, ППГ 1126, Лютесценс 329, Саратовская 3, Ульяновка, Оренбургская 45, Алабасская и другие (2). Эти сорта относятся к различным экологическим группам: степной южно-украинской, степной поволжской, степной казахстанской. Широко использовался в гибридизации зимостойкий сорт Мироновская 808 лесостепного экологического тала. Сорта Одесская 16, Мироновская 808 и Лютесценс 329 наряду с повышенной морозостойкостью обладают адаптивностью к условиям возделывания в зонах их выведения и широко были распространены в производстве (С. В. Рабинович, 1972). Сорт Саратовская 3 не имел производственного значения, но использовался в гибридизации как донор зимостойкости.
Соединить отличные признаки Безостой 1 с морозостойкостью сортов различных экологических групп - задача трудная, так как вместе с зимоморозостойкостъю передавались такие нежелательные признаки, как невысокая продуктивность, поражение бурой ржавчиной, более продолжительный вегетационный период и др. Кроме того, между продуктивностью и зимостойкостью имеется обратная корреляционная связь. У вовлеченных в скрещивания доноров, неприспособленных к местным условиям, гены высокой морозостойкости были сцеплены с факторами снижающими качество зерна, устойчивость к болезням, увеличивающими продолжительность вегетационного периода и т.д. В результате изучения больших объемов селекционного материала, многократных направленных отборов на жестком провокационном фоне по лимитирующему признаку нам удалось разорвать нежелательные связи. В результате были выведены новые сорта, в той или иной степени сочетающие признаки сорта Безостая 1 с зимостойкостью образцов степного экотипа. На основе гибридных комбинаций с 'участием сорта Безостая 1, созданы сорта Степная 40 (Одесская 16 х Безостая 1), Северокубанская 43 (Лютесценс 329 х Безостая 1), Загадка 44 (Безостая 1 х Мироновская 808), Надежная 45 (Мироновская 808 х Безостая 1). К сожалению, эти сорта хотя и были зимостойкими, но не превышали Безостую 1 по урожайности и не были районированы (2). Наилучшим образом поставленной задаче отвечал наиболее зимостойкий сорт Краснодарская 39 (Лютесценс 39) (1,3). Он был получен от скрещивания сортов Саратовская 3 и Безостая 1 (28)(рис. 4).
Сорт Краснодарская 39 унаследовал высок}«) зимоморозостойкость через Саратовскую 3 от РПГ 434/154 и высокозимостойкого и засухоустойчивого сорта Гостиаиум 237 (отбор из местной Харьковской, хорошо приспособленной к местным условиям). Вероятно, высокая морозостойкость сорта Краснодарская 39 получена в результате аддитивного действия генов ржи и пшеницы.
Создание сорта Краснодарская 39 - важный этап в селекции зимостойких сортов. Этот сорт дал начало целому направлению в селекции. Применение эколого-географического принципа подбора пар в сочетании с широким использованием скрещиваний зимостойких сортов со среднезимостойкими обеспечило большую вероятность получения трансгрессивных форм.
Сорт Краснодарская 39 относится к степной северокавказской экологической группе. Он отличается от Безостой 1 стелющейся формой куста и замедленным темпом роста в осенне-зимний и ранневесенний периоды. Поздно выходит из состояния покоя весной и ие трогается в рост, даже в теплые зимы. По морозостойкости находится в ряду высокозимостойких сортов Одесская 16, Саратовская 3 и превышает Мироновскую 808. Характеризуется высокой засухоустойчивостью.
Сорт Краснодарская 39 стал основным донором при создании зимоморозостойких сортов Краснодарской селекции. В результате гибридизации сортов Краснодарская 39 и Краснодарская 6 (Одесская 3 х Скороспелка 3), созданных для степных условий края, был выведен зимостойкий высокопродуктивный сорт Северокубанка (6, 10, 31). Это один из первых отечественных сортов, сочетающий высокую морозостойкость с высокой нолевой устойчивостью к бурой и желтой ржавчине. Сорт Северокубанка показал хорошую сортообразующую способность. С его участием были созданы зимостойкие сорта Краснодарская 57, Олимпия и, обладающий повышенной зимостойкостью сорт Прику-банская.
Методом сложной ступенчатой гибридизации нами был создан уникальный сорт Зимородок. В создании этого сорта на разных этапах селекции в скрещиваниях участвовали высойоморозостойкие сорта Степная 40, Краснодарская 39, Краснодарская 57, Аль-бидум ! 14 и промежуточные линии 501h!, 2574 Г 250 (17, 19,55).
Сорт Зимородок характеризуется уникальным сочетанием высокой морозостойкости и продуктивности с устойчивостью к основным болезням, высоким качеством зерна, отличается низкорослостью.
Накопление этих положительных признаков шло постепенно, в течение многих лет, через парные и сложные скрещивания. Была проведена направленная селекционная работа, при этом учитывалось происхождение родителей и прародителей, включенных в селекционный процесс и используемых для скрещиваний.
Проведение нескольких ступеней скрещиваний в сочетании с постоянным направленным индивидуальным отбором позволило постепенно аккумулировать в гибридах гены таких, признаков, как повышенная морозостойкость и качество зерни, низкоросяость, устойчивость к болезням и засухоустойчивость.
Усиление признака высокой зимоморозостойкости шло через создание гибридов с сортами Краснодарская 39, Северокубанка, Краснодарская 57, Степная 40 нашей селекции с сортами селекции Поволжья - Саратовская 3, Альбидум 114 и южно-украинской селекции - Одесская 16 и Одесская 3. В гибридах были объединены гены зимоморозо-стокости сортов, полученных в результате ранее развиваемых направлений селекции с использованием разных источников морозостойкости и засухоустойчивости.
С 1997 года высокопродуктивные, зимостойкие сорта Зимородок и Уманка включены в Госреестр России (18, 21)
Сорт Краснодарская 46 получен от скрещиваний F¡ (Безостая 1 х Одесская 16) х Безостая 1. Для усиления адаптивных свойств было проведено повторное скрещивание с Безостой 1. Сорт Краснодарская 46 характеризуется высокой продуктивностью, зерном высокого качества, выше средней зимостойкостью, более коротким вегетационным периодом, чем у Безостой 1 (5, 30). Он получил широкое распространение на Кубани и занимал 332 тыс. га в 1980 году. К сожалению, он отличается довольно слабой сортообра-зующей способностью и использование его в гибридизации, в качестве донора не дало значительных результатов. С его участием создан только один сорт Замена (35).
Высокозимоморозостойкий сорт Олимпия 2 был создан также в результате сложной ступенчатой гибридизации (14, 19, 39). В его родословную входят широко известные сорта: Безостая 1, Мироновская 808, Одесская 51 (на базе их была создана линия зриг-роспермум 519 Г 611) и югославский сорт Балкан. Было проведено 3 цикла скрещиваний. На каждом этапе создавались промежуточные родительские формы, у которых происходило усиление признаков зимоморозостойкости и приспособленности к местным экологическим условиям. Этот сорт отличался высокой интенсивностью ранневесеннего отрастания, активным накоплением биомассы, что не свойственно высокозимостойким сортам. Он был районирован в 1990 году и используется в основном для посева по поздно убираемым предшественникам.
В последние годы в значительной степени изменились экономические и агроэколо-гические условия. В связи с этим потребность в сортах, обладающих высокой общей и специфической адаптивностью, значительно возросла. Выведение сорта Соратница - это новый этап в селекции озимой пшеницы на адаптивность. Он был создан методом парного скрещивания югославского сорта Партизанка с одесским сортом Одесская 66 (15, 42) (рис. 5).
Казалось бы, он создан методом гибридизации географически отдаленных форм. При детальном рассмотрении родословных родительских форм видно, что их генотипы на 62 - 75% включают в себя генотип хорошо адаптированного к местным условиям сорта Безостой 1.
Сорт Соратница характеризуется хорошей полевой устойчивостью к основным листовым болезням, пригоден для ресурсосберегающих, экологически чистых технологий, так как не нуждается в химической защите и наиболее полно использует естественное плодородие почвы. При возделывании на бедном и среднем агрофонах, при посеве в поздние сроки, сорт способен формировать более высокие урожаи зерна, чем другие сорта. Отличительным признаком этого сорта является продолжительная физиологическая активность листовой поверхности. Нашими наблюдениями и другими исследозвате-лями установлена высокая и достоверная корреляция между продолжительностью активной жизнедеятельности листьев в период налива и урожаем зерна.
Сорт Соратница отличается широкой адаптивностью (15, 24). В отличие от своей отцовской формы Партизанка, отличающегося низкими донорскими свойствами, обладает высокой сортообразующей способностью.
Он явился основой при создании сорта Селянка, отцовская форма (4594h37Ó-41) которого получена в результате сложной ступенчатой гибридизации. Сорт Селянка унаследовал от обеих родительских форм повышенную зимоморозостойкость. Он имеет устойчивый к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды листовой аппарат, что позволяет ему формировать высокую и устойчивую урожайность, особенно при возделывании на среднем агрофоне.
От скрещивания сортов Соратница и Будимир, различающихся по типу развития, создан сорт Лира. Как правило, от простого скрещивания такого типа не удается отобрать сорта с достаточно высокой морозостойкостью. Создание высокопродуктивного с выше средней зимостойкостью сорта Лира - исключение из правил.
Третий сорт, созданный на базе Соратницы - Краснодарская 99. Материнской формой нового сорта послужил гибрид первого поколения, полученный на основе двух селекционных линий, созданных методом сложной ступенчатой гибридизации. В их родословную входят яровые сорта Сиете Церрос 66, Ред Ривер 68, озимые - Одесская 16, Мироновская 808, Краснодарская 6. Родительские линии, принявшие непосредственное участие в создании нового сорта, получены на основе сорта Безостая 1.
Сорт Краснодарская 99 создан методом 4-х кратного индивидуального отбора. Трехкратный отбор проведен в КНИИСХ, а четвертый сделан нами на СКСХОС.
Сорт Краснодарская 99 в КСИ СКСХОС по предшественнику эспарцет в среднем за три года показал урожайность 72,6 ц с 1 га, превысив Соратницу на 8,8 ц с 1 га Он отличается низкорослостью, устойчивостью к полеганию, листовым болезням, высоким качеством зерна.
ВЫВОДЫ
1. За 40-летний период работы в соавторстве создано 60 сортов пшеницы, 32 из которых внесены в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию и 8 находятся в Государственном сортоиспытании. Среди районированных сортов высокоморозостойкие: Краснодарская 39, Северокубанка, Олимпия, Краснодарская 57, Олимпия 2, Зимородок; с повышенной морозостойкостью: Краснодарская 46, Прикубанская, Уманка, Соратница, Даха, Сфера; полукарликовые и короткостебельные: Спартанка, Скифянка, Юна, Офелия, Ника Кубани, Победа 50, Крошка, Жировка; ультраскороспелые: Краснодарская 70, Югпина, Ейка; условные двуручки: Юна, Офелия, Дельта; сорта твердой пшеницы: Мелянопус 7, Леукурум 21, Алена.
2. В результате селекции урожайность озимой пшеницы за последние 15 лет выросла на 13,7 ц с 1 га. Ежегодная площадь посева созданных соискателем сортов в Краснодарском крае с 1973 по 2000 год составляла от 20 до 95 %. Общая посевная площадь в России составила более 31 млн. га.
3. Созданные сорта обладают повышенной адаптивностью к комплексу условий среды в разных климатических зонах. Набор этих сортов позволил удовлетворять разнообразные требования производства, возникающие в связи с изменением технологий возделывания и экономических возможностей производства, постоянно повышать и стабилизировать урожайность.
4. В полевых условиях северной зоны края невозможно вести селекцию сортов с повышенной зимоморозостойкостью, поскольку за 37-летний период только в 1969 году получена не полномасштабная оценка селекционного материала по этому признаку.
5. Результаты многолетних наблюдений за температурой показали, что среднесуточная и минимальная температуры воздуха положительно коррелирует с минимальной-на глубине залегания узла кущения на стеллажах (г=0,878 и г=0,819). Корреляция между температурами воздуха и на глубине залегания узла кущения в поле отсутсвует (г=0,227 и 1=0,231). Нами установлено, что температура почвы на глубине 3 см на стеллажах в среднем на 10,5°С ниже, чем в поле.
6. Провокационный фон на стеллажах позволяет более надежно оценить селекционный материал. Установлены дифференцирующие сроки посева.Посев необходимо проводить в два срока - оптимальный 20-25 сентября и более поздний 5-15 октября. Посев в первой половине октября является наиболее эффективным для выделения высоко-зимоморозостойких форм, в сентябре с 20 числа - для среднезимоморозостойких сортов.
7. Метод оценки селекционного материала при посеве на стеллажах позволяет оценивать большей комплекс признаков, чем при промораживании в морозильных камерах. На стеллажах создается фон для отбора на адаптивность, так как перезимовавшие растения выращиваются в более жестких условиях среды, чем в поле. Эффективность метода отбора на провокационном фоне подтверждена созданием зимостойких сортов. Посев на стеллажах позволяет проводить индивидуальный отбор более зимоморозостойких и адаптивных форм, что подтверждается созданием сортов Ника Кубани и Офелия.
8 Сорт Краснодарская 39 является важным этапом в селекции высокозимо-морозостойких сортов. По морозостойкости он находится в ряду с сортами Одесская 16, Саратовская 3 и превышает Мироновскую 808. Он дал начало целому направлению селекции и стал основным донором при создании зимоморозостойких сортов краснодарской селекции.
9. Использование сложной ступенчатой гибридизации позволило создать высокоморозостойкий сорт Зимородок. Проведение нескольких ступеней скрещиваний в сочетании с постоянным направленным индивидуальным отбором позволило постепенно аккумулировать в гибридах гены повышенной морозостойкости, засухоустойчивости, качества зерна, устойчивости к болезням и другие. В сорте Зимородок удачно сочетается высокая морозостойкость, продуктивность и качество зерна. Создание таких сортов и использование их при посеве в поздние сроки осенью позволяет повысить и стабилизировать урожайность пшеницы как в года с суровыми условиями перезимовки, так и при благоприятных зимах.
10. Сорт Соратница - это новый этап в селекции озимой пшеницы на адаптивность. Он характеризуется хорошей полевой устойчивостью к основным листовым болезням, пригоден дай ресурсосберегающих, экологически чистых технологий и наиболее полно использует естественное плодородие почвы. Сорт Соратница отличается высокой сортообразующей способностью. С его участием созданы высокопродуктивные сорта Лира,
Селянка и Краснодарская 99.
Предложения по дальнейшему использованию результатов исследований
1. Для создания сортов с повышенной зимостойкостью необходимо' использовать усовершенствованные методы оценки и отбора на провокационном фоне - стеллажах и на искусственно созданных средах в полевых условиях.
2. В качестве доноров высокой зимоморозостойкости наиболее эффективны сорта Краснодарская 39, Северокубанка, Краснодарская 57, Зимородок, в селекции на адаптивность - сорт Соратница.
3. Для повышения и стабилизации урожайности зерна озимой пшеницы следует возделывать сорта с учетом их биологических особенностей и реакции на условия выращивания.
4. Необходимо активно размножать и внедрять в производство сорта Зимородок, Селянка, Лира, Крошка, Победа 50, Уманка и другие. Шире использовать сорт Соратница в хозяйствах с ограниченными возможностями.
Список опубликованных работ
1. Лукьяненко П.П., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Новые зимостойкиерта озимой пшеницы Степная 40 и Лютесценс 397/Бюллетень научно-технической информации Краснодарского НИИСХ. - Краснодар, 1970. - Вып. 4. -26-33.
2. Лукьяненко ПЛ., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Селекция озимой пшеницы на зимостойкость и продуктивность. //Зерновые и масличные культуры, 1970, №6,24
3. Лукьяненко П.П., Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Выведение зимостойкогорта озимой пшеницы/Селекция именоводство 1972, б,38
4. Фоменко Н.П. Биологические особенности озимой пшеницы Аврора и Кавказ вязиих реакцией на некоторые элементы агротехники (срокива, нормы высева) в условиях орошения/Сб. научных трудов молодых ученых КНИИСХ. - Краснодар, 1974. - Вып. IV. -24-29.
5. Пучков Ю.М., Фоменко Н.П. Озимая пшеница Краснодарская 46. Сб. научн. тр. КНИИСХ. - Краснодар. 1977. - Вып. XIV. -3-8.
6. Пучков Ю.М., Фоменко Н.П., Шюювская Т.П., Набоков Г.Д. Озимая пшеница Севе-рокубанка/Сб. науч. ip. КНИИСХ. - Краснодар, 1979. г Вып. 21. - 3-9.
7. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Изучение и выделение форм озимой мягкой пшеницы, сочетающих высокую продуктивность с повышенной морозостойкостью для включения в последующую селекционную проработку (Заключительный отчет). Тема 051.03.01.Н2. - Краснодар, 1980. - 22с.
8. Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Набоков Г.Д., Волков А.Я., Беспалова Л.А., Ли E.H., Лысак Н.И., Фоменко Н.П., Шкловская Т.П. Мечта селекционера/Сельские зори, 1981 -№2.-с.36-38.
9. Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Фоменко Н.П., Беспалова Л.А., Волков А.Я., Набоков Г.Д. Результаты и новые направления в селекции пшеницы/Теоретические прикладные аспекты селекции и семеноводства пшеницы, ржи, ячменя и тритикале. Тез. докл. межд. науч. конф. ученых стран-членов СЭВ (19-21 ноября 1981г.). -Одесса, ВСГИ, 1981.-с. 195-196.
Ю.Фоменко Н.П., Шкловская Т.П., Прокопец Г.Н. Биологические особенности сорта озимой пшеницы Северокубаяка и некоторые элементы его агротехники/Сб. науч. тр. КНИИСХ.-Краснодар, 1982.-с.77-88.
11.Пучков Ю.М., Шевцов В.М., Рубан B.C., Костин В.В., Колесников Ф.А., Грунцев Ю.А., Котляров H.H., Набоков Г.Д., Лысак Н.И., Фоменко Н.П. и др. Новые сорта озимой пшеницы и ячменя/Рекомендации. - Краснодар, 1984. - 18с.
12. Фоменко Н.П., Набоков Г.Д., Прокопец Г.Н. Озимая пшеница Олимпия/Селекция и генетика пшеницы: Сб. науч. тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1985. -с.20-28.
13.Беспалова Л.А., Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Тимофеев В.Б., Костин В.В., Жоган А.Ф., Фоменко Н.П. Рольлекционного материала,зданного академиком П.П.Лукьяненко в развитиилекции пшеницы в Краснодарском НИИСХ/Науч. тр. юбил. вып. - Краснодар, 1996. -55-64.
14. Пучков ЮМ., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П., Солхрек Т.Ф., Кудрятов И.Н. Академик П. П.Лукьяненко и селекция зимостойких сортов озимой пшеницьг//Науч. тр. :Юбил. вып. -Краснодар, 1996, -с. 71-86.
15.Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., ФоМенко H П., Солярек Т.Ф., Кудряшов И.И., Тимофеева АК. Озимая мягкая пшеница Соратница/Науч. тр.: Юбил. вып. -Краснодар, 1996,-с. 109-117.
16. Фоменко Н.П. Озимая мягкая пшеница.// В кн. Путивершенствованиястем земледелия Краснодарского края. - Краснодар, 1996. - 145-150.
17. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Высокозимостойкийрт озимой мягкой пшеницы Зимородок//Основные итога научно-исследовательской работы (1947-1997гг.)/Сб. - Краснодар, 1997. -20
8. Пучков Ю.М, Набоков Г.Д., Фоменко Н.П, я др. Озимая мягкая пшеница Уман-ка/Основные итога научно-исследовательской работы (1947-1997хт.)/Сб.. - Краснодар, 1997. - 28-33.
19. Puchkov Y.M., Nabokov G.D. and Fomenko N.P. Programme of winter wheat breeding for winterhardiness: methods and results// Proc. Int. Simp, on cereal adaptation to low temperature stress in control environments. Martonwasar, Hungary, Jane 2-4, 1997.-p. 207-212.
20. Фоменко Н.П. Ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии производства зерна ценной и сильной озимой пшеницы в Краснодарском крае (Рекомендации на 3998-2000ГТ.). - Краснодар, 1997. - 83с. (в соавторстве с группой ученых КНИИСХ).
21. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д. Фоменко Н. П. Результаты селекции озимой пшеницы на зимостойкость и качество зерна я решение проблемы увеличения и стабилизации производства высококачественного зерна в России.// Тез. докл. совместного заседания проблемного'Совета по качеству зерна и секции селекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, 8-10 июня 1998г. Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. - Краснодар, 1998.-с.29-30.
22. Фоменко Н.П. Описание районированных и перспективных сортов озимой пшеницы и тритикале//Учаспшку дня поля-99. Рекомендации. -Краснодар. -1999г. - (в соавторстве с группой ученых КНИИСХ).
23. Фоменко Н.П., Чнркина Е.Е., Варламова Т.Г., Клинушкова Л.В. Путихранения озимого клина вабилизации валовыхоров зерна вверной зоне Краснодарского края// Информ. листок № 56-2000, Краснодар. - 2000,
24. Фоменко Н.П., Чиркина Е.Е., Варламова Т.Г., Клинушкова Л.В. Использование озимой пшеницы для ремонта изреженных посевов и прямого посева в зимне-весенний период/ Информ. листок № 57-2000. Краснодар. - 2000
25. Фоменко Н.П. Роль провокационного фона (стеллажи) в оценке и отборе сортов озимой пшеницы то зимоморозостойкости // Информ. листок № 67-2000-4с.
26. Фоменко Н.П. Создание и изучение провокационного фона при селекции сортов на повышенную зимоморозостойкость //Сборник научных трудов КНИИСХ , посвященных 100- летаю со дня рождения. Невинных В.А., Краснодар (в печати).
27. Фоменко Н.П., Чиркина Е.Е., Кудряшов И.Н., Лукомец В.М. Использование агротехнических факторов в качестве фона для оценки озимой пшеницы на адаптивность // Информ. листок № 66-2000-6с.
28.Авторское свидетельство № 1788 по заявке №2580 от 30.03.1973г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 39 (с долей участия 25%)
29. Авторское свидетельство №1798 по заявке №2579 от 30.03.1973г. на сорт яровой пшеницы Мелянопус 7 (с долей участия 15%).
30.Авторское свидетельство №2047 по заявке №2859 от 06.10.1975г. на сорт озимой шпеницы Краснодарская 46 (с долей участия 25%)
31. Авторское свидетельство №2752 по заявке №3608 от 26.11.1979г. на сорт озимой пшеницы Северокубанка (с долей участия 25%).
32. Авторское свидетельство №3403 по заявке №38830 от 14.11.1983г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 57 (с долей участия 20%).
33.Авторское свидетельство №3401 по заявке №4209 от 14.11.1983г. на сорт озимой пшеницы Прикубанская ( с долей участия 20%).
34. Авторское свидетельство №3633 по заявке №810016 от 23.04.1981г. на сорт озимой пшеницы Олимпия (долей участия 20%).
35. Авторское свидетельство №4322 по заявке №8301816 от 30.03.1983г. на сорт озимой пшеницы Замен» (с долей участия 25%).
36. Авторское свидетельство №4647 по заявке №8301824 от 30.03.1983г. на сорт озимой шпеницы Исток (с долей участия 5%).
37. Авторское свидетельство №4652 по заявке №8602816 от 4.04.1986г. на сорт озимой пшеницы Спартанка (с долей участия 10%).
38. Авторское свидетельство №5253 по заявке №8501483 от 02.10.1984г. на сорт озимой пшеницы Краснодарская 70 (с долей участия 15%).
39. Авторское свидетельство №5256 по заявке №8700648 от 31,12.1986г. на сорт озимой пшеницы Олимпия 2 (с долей участия 20%).
40. Авторское свидетельство №5826 по заявке №8900760 от 01.11.1988г. на сорт озимой пшеницы Скифянка (с долей участия 15%).
41. Авторское свидетельство №5827 по заявке №8900752 от 01.11.1988г. на сорт озимой пшеницы Юна (с долей участия 15%).
42. Авторское свидетельство №5978 по заявке №8800235 от 02.11.1987г. на сорт озимой пшеницы Соратница (с долей участия 15%).
43. Авторское свидетельство №6135 по заявке №9000283 на сорт пшеницы озимой Даха с датой приоритета 14.11.1989г. (с долей участия 16%)
44. Авторское свидетельство №6144 по заявке №9000275 на сорт озимой шпеницы Сфера с датой приоритета 14.11.1989 г.(с долей участия 15%)
45. Авторское свидетельство №6362 по заявке №9200223 на сорт озимой пшеницы Ейка с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 16%).
46. Авторское свидетельство №6365 по заявке №9100610 на сорт озимой пшеницы Юг-тина с датой приоритета 24.10.1990г. (с долей участия 15%).
47. Авторское свидетельство №6595 по заявке №9200207 на сорт озимой пшеницы Краснодарская 90 с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 10%).
48. Авторское свидетельство №6597 по заявке №9200193 на сорт озимой пшеницы Ника Кубани с датой приоритета 04.11.1991г. (с долей участия 20%).
49. Авторское свидетельство №6981 по заявке №9300139 на сорт озимой пшеницы Офелия с датой приоритета 11.11.1992г. (с долей участия 20%).
50. Авторское свидетельство №6980 по заявке №9300210 от 02.11.19873г. на сорт озимой пшеницы Леукурум 21 (с долей участия 5%).
51. Авторское свидетельство №24404 по заявке №9000305 на сорт озимой пшеницы Мурат с датой приоритета 16.11.1989г. (с долей участия 10%).
52. Авторское свидетельство №27065 по заявке №9300074 на сорт озимой пшеницы Де~ метра с датой приоритета 11.11.1992г. (с долей участия 5%).
53. Авторское свидетельство №27685 по заявке №9400664 на сорт озимой пшеницы У манка с датой приоритета 16.11.1993г. (с долей участия 16%).
54. Авторское свидетельство №27688 по заявке №9400699 на сорт озимой пшеницы Жировка с датой приоритета 16.11.1993г. (с долей участия 15%)
55. Авторское свидетельство №28540 по заявке №9502688 на сорт озимой пшеницы Зимородок с датой приоритета 12.12.1994г. (с долей участия 10%)
56. Авторское свидетельство №28543 по заявке №9502718 на сорт озимой пшеницы Победа 50 с датой приоритета 12,12.1994г. (с долей участия 15%)
57. Авторское свидетельство №29666 по заявке №9605231 на сорт озимой пшеницы Крошка с датой приоритета 15.01.1996г. (с долей участия 10%).
58. Авторское свидетельство №30198 по заявке №9701168 на сорт озимой пшеницы Дельта с датой приоритета 03.02.1997г. (с долей участия 10%).
59. Алена, заявка №30195, код сорта 9808949, дата приоритета заявки 14.12.98г., (с долей участия 15%).
- Фоменко, Нина Пантелеевна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Краснодар, 2000
- ВАК 06.01.05
- Изучение и создание исходного материала в селекции озимой мягкой и твердой пшеницы в условиях ЦЧР
- Экологическое изучение и интродукция сортов озимой твердой и тургидной пшеницы в лесостепи Воронежской области
- Государственное испытание и принципы оценки, районирования и размещения сортов озимой пшеницы на современном этапе
- Научно-методические проблемы селекции озимой пшеницы в Среднем Поволжье и пути их решения
- Влияние норм высева и биологически активных веществ на урожайность мягкой и тургидной озимых пшениц на светло-каштановых почвах Волгоградской области