Селекция озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость

Набоков, Геннадий Дмитриевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Селекция озимой мягкой пшеницы на морозостойкость и скороспелость
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Набоков, Геннадий Дмитриевич

Актуальность темы. Систематическое улучшение сортового состава и внедрение новых сортов в производство (сортосмена) в значительной степени способствует повышению урожайности озимой пшеницы и ее стабильности. Наряду с дальнейшим повышением продуктивности сортов, для стабилизации урожайности большое внимание уделяется селекции на высокую адаптивность (зимо-морозостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к основным болезням) и высокое качество зерна. Для северной зоны Краснодарского края и аналогичных зон Северного • Кавказа лимитирующими факторами среды являются недостаточное увлажнение, суровые условия перезимовки и частые суховеи во время налива зерна. Здесь нужны сорта выдерживающие критическую температуру в узле кущения -17°.-19°С. Избежать отрицательного влияния степных суховеев в период налива зерна можно в значительной степени за счет посева скороспелых сортов пшеницы. Поэтому, создание высокоурожайных, зимостойких, скороспелых сортов озимой пшеницы является актуальной проблемой.

Цель и задачи исследований. Основная цель проведенных исследований -создать исходный материал для селекции на зимостойкость, скороспелость и вывести сорта озимой пшеницы, сочетающие высокую урожайность с зимостойкостью, скороспелостью и другими хозяйственно ценными признаками.

Задачи исследований:

- изучить характер наследования скороспелости и морозостойкости у гибридов озимой пшеницы от различных типов скрещивания;

- изучить эффективность отбора на сочетание морозостойкости и скороспелости при искусственном промораживании;

- совершенствование методики оценки селекционного материала на морозостойкость.

Научная новизна исследований. Впервые для Кубани созданы ультраскороспелые сорта озимой пшеницы и изучены их биологические особенности.

Для условий Краснодарского края разработана шкала сортов - индикаторов (стандартов) морозоустойчивости, усовершенствована методика оценки на -морозостойкость. '

В результате обобщения многолетних данных в наших условиях выявлены сорта и линии с высокой рекомбинационной способностью и селекционной ^ценностью (сортообразующей способностью), которые эффективно можно ■ использовать в селекции.

Выведено 18 новых высокоурожайных сортов, с разным уровнем спелости и морозостойкости, которые способствуют стабилизации валовых сборов зерна в крае. """ Основные положения, выносимые на защиту;

1. Обоснование возможностей сочетания^ высокой морозостойкости со скороспелостью, высокой продуктивностью и повышение эффективности отбора на эти признаки.

2. Эффективность методов создания исходного материала и сортов озимой пшеницы при различных типах скрещивании.

3. Созданные новые высокоурожайные, высокоморозостойкие и ультраскороспелые сорта озимой пшеницы, адаптированные к условиям Краснодарского края.

Практическая ценность работы. В результате многолетних исследований (1975-1998гг.) при непосредственном участии автора создано и занесено 'в Государственный реестр селекционных достижений и допущено в производство 18 новых сортов озимой мягкой пшеницы.

Предложены пути повышения эффективности селекции озимой пшеницы на скороспелость, морозостойкость и продуктивность в условиях Краснодарского края.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены в 1975-1998гг. на методических комиссиях селекционных отделов КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко, международной научной конференции ученых стран-членов СЭВ (Одесса, 1981), Всесоюзной конференции по проблеме интенсификации селекционного процесса (Саратов, 1984), V съезде ВОГиС (Москва, 1987), Всесоюзном совещании по проблеме «Генетический контроль зимостойкости зерновых культур» (Москва, 1987), международном симпозиуме по адаптации зерновых культур к низким температурам (Мартонвашар, 1997). Испедования проведены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко (№ гос. регистрации 011.9.60 012491).

Научные достижения автора отмечены бронзовой и серебряной медалями ВДНХ.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 39 научных работ, в том числе авторские свидетельства на 18 сортов озимой мягкой пшеницы, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений.

Структура работы. Диссертация изложена в виде научного доклада, состоит из 3 глав, 5 разделов, включающих 8 таблиц, 2 рисунков, выводов, рекомендаций для селекционной практики и производства, списка опубликованных работ.

Условия, материал и методика исследований.

Экспериментальная работа выполнена в отделе селекции и первичного семеноводства пшеницы Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко (КНИИСХ) и на Северокубанской сельскохозяйственной опытной станции (СК СХОС) в период с 1975 по 1998гг.

По обеспеченности почвенно-климатическими ресурсами Краснодарский край является одной из благоприятных зон России для возделывания озимой пшеницы. Однако, в годы исследований были почвенные и воздушные засухи (1975, 1979, 1981,

1983, 1985, 1994, 1995), неблагоприятные условия перезимовки (1976, 1979, 1982, 1985, 1994, 1997). Почвы селекционного севооборота представлены сверхмощными слабовыщелоченными, малогумусными черноземами. Среднегодовая температура воздуха+11.1°С, осадков выпадает 640 мм в год.

В качестве исходного материала использовали сорта и линии созданные в КНИИСХ, других селекцевпрах страны и за рубежом. Посев, наблюдения, учеты и анализы в полевых и в лабораторных условиях проводили по методике, принятой в отделе селекции пшеницы (Лукьяненко П.П, 1973) и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохбзяйственных культур (1971). Скрещивание, выращивание в > теплице и ростовых камерах и оценку морозостойкости проводили по методике, разработанной в КНИИСХ (Лукьяненко П.П., Пучков Ю.М., 1970, 1973; Тимофеев В.Б., Пучков Ю.М., 1976; Федунов Ю.П., Третьяков Г.И., 1984). Оценка мукомольно-хлебопекарных качеств зерна выполнена в лаборатории технологии зерна КНИИСХ, оценка на устойчивость к болезням при искусственном заражении - в лаборатории селекции на иммунитет отдела селекции пшеницы. Конкурсное сортоиспытание (КСИ) проводили по разным предшественникам в КНИИСХ и на СК СХОС.

Математическую обработку данных провели в вычислительном центре КНИИСХ и на персональном компьютере(Снедекор Дж., 1961; Доспехов В.А., 1985).

1. Основные результаты исследований -. 1.1. Селекция на скороспелость

1.1.1. Наследование продолжительности вегетационного периода

Длина вегетационного периода является важным биологическим адаптивным и хозяйственно ценным свойством в селекции пшеницы. С ним связано множество других свойств, определяющих "уход" от засухи, поражение болезнями, а отсюда -урожай и качество зерна. Наименее вариабельным является межфазный период всходы - колошение, что отнесено к сортовым признакам. Лукьяненко П.П. (1932), Носатовский А.И. (1965) и другие исследователи считают в наших условиях фазу колошения надежным критерием скороспелости, так как наблюдается прямая связь между скороспелостью по фазе колошения и скороспелостью по фазе созревания.

В наших многолетних опытах (1975-1984) в Fi из 430 гибридов у 52% отмечено полное, частичное доминирование и сверхдоминирование.скороспелосги, у 19% -промежуточное наследование и у 29% - доминирование позднеспелости, что согласуется с данными Бояджиевой Д.Б., 1986.

Наследование вегетационного периода по дате колошения мы изучали у гибридов реципрокных и возвратных скрещиваний, полученных от скрещивания скороспелого слабозимостойкого сорта Рубин (Болгария) со среднеспелым высокозимостойким сортом Краснодарская 39. и процессы, способствующие при низких положительных температурах росту растений (9, 10,). Это обстоятельство нами учитывалось в последующей работе по селекции высокопродуктивных, морозостойких пшениц. 1.2.2. Наследование морозостойкости

Нами установлено, что свойство морозостойкости проявляется у Fj парных скрещиваний в зависимости от генотипа сортов и их сочетаний (табл. 3).

Таблица

Гибрид % живых растений после промораживания

Q F, 1 f2 С?

Скороспелка 35 х Северокубанка

Линия 616 х Ростовчанка

Краснодарская 39 х Безостая

Северокубанка х Лютесценс 175h

НСРо.

При скрещивании слабоморозостойких и нижесредней морозостойкости сортов с высокоморозостойкими в F, наблюдалось промежуточное наследование морозостойкости (Скороспелка 35 х Северокубанка и Линия 616 х Ростовчанка) или ее доминирование (Краснодарская 39 х Рубин, Северодонская х Огоста). У гибридов от скрещивания высокоморозостойкого сорта со среднеморозостойким (Краснодарская 39 х Безостая 1) морозостойкость была на уровне лучшего родителя или близкая к нему, также как у гибридов высокоморозостойкого сорта с высокоморозостойким (Северокубанка х Лютесценс 175h672). Следует особо отметить, что последняя комбинация показала самую высокую морозостойкость как в F] (90%), так и в F2 (85%). Именно в этой комбинации были отобраны два высоко морозостойких продуктивных сорта Краснодарская 57 и Олимпия.

Морозостойкость гибридных популяций при одновременной оценке в F2 была ниже, чем в F| на 5. 19% и все они занимали по этому показателю промежуточное положение между родительскими формами.

В наших опытах гибриды реципрокных скрещиваний как в Fb так и в F2 (Краснодарская 39 х Рубин и Северодонская х Огоста) по морозостойкости существенно не различались (табл. 4).

Влияние возвратного скрещивания четко подтверждено на гибридах F( полученных от скрещивания контрастных по морозостойкости сортов.

У гибридов от возвратного скрещивания с высокоморозостойкими сортами Краснодарская 39 и Северодонская в F2 (1980г.) сохранилось на 15 и 28% растений соответственно больше, а со слабо морозостойкими сортами Рубин и Огоста - на 13 и 14% растений меньше, чем у гибридов парного скрещивания. Аналогичные данные получены и при повторном изучении этих комбинаций F2 в 1981г.

Морозостойкость гибридов Fi и F2 озимой пшеницы реципрокных и возвратных скрещиваний

Таблица сохранившихся растений после

Гибрид 1978г., -21°С F $ Fi d" -21°C -19°C

1980г. 1981г.

Краснодарская 39 х Рубин

Рубин х Краснодарская

Fi (Краснодарская 39 х Рубин) х 80 88 '

Краснодарская

Fi (Краснодарская 39 х Рубин) х

Рубин

Северодонская х Огоста

Ого ста х Северо д онская

Fi (Северодонская х Огоста) х

Северодонская

Fi (Северодонская х Огоста) х

Огоста

НСРо.о:

Это подтвердилось и при изучении линий F5 в КП (табл. 5).

Таблица

Вари- Изу- Группа морозостойкости, %

Комбинации ант чено на проме- на уровне опыта* пинии уровне жуточ- Краснодар

Рубина ные ской

Краснодарская 39 х Рубин

Fi (Краснодарская 39 х Рубин)х х Краснодарская

Fj (Краснодарская 39 х Рубин)х 1 61 i3 ' хРубин 1 - контроль, без промораживания; 2 - промораживание в F

- Во всех комбинациях выделены линии со слабой морозостойкостью на уровне Рубина (0.5%), высокой морозостойкостью на уровне Краснодарской 39 (72.:.77%) и промежуточной морозостойкостью, но распределение их по группам морозостойкости разное. В комбинациях от возвратных скрещиваний с высокоморозостойким сортом высокоморозостойких линий значительно больше, а со слабо морозостойким сортом меньше, чем при парных скрещиваниях. У гибридовот простых и возвратных скрещиваний Краснодарской 39 и Рубина мы изучали эффективность отбора линий на морозостойкость после промораживания F2 (5, 8). В результате во всех типах скрещешаний в> КП уменьшалось число слабозимостойких линий по сравнению с контролем на 7.21%иувеличилось число высокоморозостойких линий на 6 . 15%, что значительно повысило эффективность отбора на этот важный признак и в существенной степени снивелировало влияние возвратного скрещивания.

1.2.3. Селекция)" на ■■ сочетание скороспелости с повышенной морозостойкостью

Многие исследователи отмечают отрицательную связь между скороспелостью и морозостойкостью сортов. Эту^ связь мы изучали; на большом селекционном материале, полученном от скрещивания ультраскороспелых слабоморозостойких сортов Скороспелка 35, Русалка, Рубин, Jenramil с морозостойкими сортами Северокубанка, Северодонская, Краснодарская 39 и др.

Следует отметить, что при значительном подмерзании растений в поле развитие и колошение слабоморозостойких форм значительно задерживается по сравнению с годами хорошей перезимовки. Скороспелые морозостойкие формы сохраняют свою скороспелость и в годы с суровой зимой, что способствует их выделению.

В комбинации Скороспелка 35 х Северокубанка в годы с четкой дифференциацией сортов и линий по морозостойкости, при изучении в КП в институте и на СК СХОС 169 линий быловыделено43% зимостойких линии на-, уровне Северокубанка, из них скороспелых на уровне Скороспелки 3 5 было'8.9% линий и 2.4% линий - трансгрессивные по скороспелости. Дальнейшее ^изучение показало, что только одна линия Лютесценс 66 lhl066 (8, 16), сочетала скороспелость, высокую морозостойкость и продуктивность, но она была высокорослая и склонна к полеганию. Эта уникальная линия участвовала в выведении ультраскороспелого сорта Краснодарская 70 (8, 16).

В годы с хорошей дифференциацией сортов и линий по морозостойкости в комбинации Русалка х Северодонская при изучении в КП в институте и на СК СХОС 94 линий по морозостойкости на уровне Северодонской было выделено 26.6% линий, из них скороспелых на уровне Русалки была 1 линия (1%) и 1 линия (1%) трансгрессивная по скороспелости. Эти две линии превысили по урожайности Русалку, но значительно уступили Северодонской.

Таким образом, линий сочетающих скороспелость и морозостойкость в этих комбинациях составляет 2. Л 1,3%, а с учетом высокой продуктивности - 0. .0,6%.

Сочетание скороспелости с морозостойкость мы также изучали на парных и возвратных скрещиваниях Краснодарской 39 и Рубина. В СП изучалось по 400 семей, в КП по 50 . .61 линий каждой комбинации. В КП из 174 линий, линий сочетающих скороспелость и морозостойкость бьшо 3.4%. Выделено 5 трансгрессивных линий по скороспелости, но ни одна из них не сочетала эти признаки.

В комбинации Fi (Краснодарская 39 х Рубин) х Краснодарская 39 после промораживания F2 были выделены 2 линии с высокой морозостойкостью, достаточной скороспелостью (выколглшвались на 2. .4 дня позже Рубина) и высокой продуктивностью, которые под названием Зимдар и Волгодар были переданы в госиспытание. Из этого следует, что промораживание гибридов F2 способствовало повышению эффективности отбора на сочетание морозостойкости, скороспелости и продуктивности (8).

В гибридной комбинации ультраскороспелых сортов (слабоморозостойкого сорта Jenrumil с сортом выше средней морозостойкости Югтина) в результате 2-х и 3 -х кратных отборов в линиях поздних поколений (F6 -F7) нам удалось выделить трансгрессивные формы, значительно более морозостойкие, чем Югтина. Лучшие 5 линий этой комбинации изучаются в КСИ. У них удачно сочетаются ультраскороспелость, высокая морозостойкость (близкую к сорту Краснодарская 39) с хорошей продуктивностью (на уровне Югтины) и устойчивостью к бурой ржавчине и фузариозоу колоса (табл. 6).

Таблица б

Характеристика ультраскороспелых, линий озимой пшеницы (КНИИСХ, КСИ, занятой пар, 1998г.)

Урожайность, Дата Поражение болезнями на

Сорт, т с 1 га Морозо- коло- инфекцис ином фоне линия СПР7Т- стой- шения, бурой фузариозом нее + к ст. кость,'^ май ржавчиной, % колоса, баш

Югтина 6.54 ст. 64 5 201-II

Юна 5.71 -0.83 49 10 80III-IV

Соратница 7.01 +0.47 68 13 40II-III

3pmp.3217h6-15 6.86 +0.

Эритр.3217116-64 6.56 +0.

Эршр.3217Ыб-19 6.36 -0.

Эритр.32171122-2-4 6.73 +0.19 85 1 40II-III

Эритр.32171122-2-30 6.89 +0.35 90 1 40 II

НСРо.05 0.

Такое сочетание ультраскороспелости, высокой морозостойкости и продуктивности является для нас уникальным, что дает надежду на дальнейший прогресс селекции в этом направлении. К сожалению, все трансгрессивные по скороспелости формы , выделенные в этой комбинации, оказались менее продуктивными и недостаточно морозостойкими. Некоторые из них используются в дальнейших селекционных программах.

Из этой комбинации (Jenrumil х Югтина) в результате двухкратного отбора выведен ультраскороспелый, среднезимостойкий продуктивный сорт Ускорянка, который передан в ГСИ в 1998г.

Таким образом, для повышения эффективности селекции на сочетание ультраскороспелости, высокой морозостойкости и продуктивности необходимо проводить повторные 2-, 3-х кратные отборы в лучших линиях.

1.3. Методы и результаты селекции

Основными методами селекции в нашей работе являются внутривидовая гибридизация и индивидуальный отбор. В скрещиваниях используются сорта и линии Краснодарской селекции, лесостепной и степной экологических групп Северного Кавказа и других регионов России, стран СНГ, а также других стран.

В результате обобщения многолетних данных в наших условиях выявлены сорта и линии с высокой рекомбинацконной способностью и селекционной ценностью, что называют (ЭДНеттевич и др., 1996) сортообразующей способностью, которые мы эффективно используем в селекции: Безостая 1, Мироновская 808, Одесская 16, Безостая 2, Краснодарская 39, Павловка, Рубин, Северокубанка, Обрий, Партизанка, Донская остистая, Донская полукарликовая, Ростовчанка, Краснодарский карлик и его производные (Спартанка, Скифянка), Кавказ, Донская безостая, Бисерка, Соратница, Юна, Лютесценс I75h672, Лютесценс 2574Г250, Линия 616.

Происхождение включенных в Госреестр сортов озимой пшеницы созданных с участием автора настоящей работы представлены в таблице 7 (12).

Таблица

Происхождение созданных и включенных в Госреестр сортов озимой пшеницы

Поко- Год

Название сорта Происхождение ление включения в отбора Госреестр

Краснодарская 57 Северокубанка х Лютесценс 175h672 f

Прикубанская РиКраснодарская 39 х Безостая 2) х Северокубанка F

Олимпия Северокубанка х Лютесценс 175h672 F

Замена Рубин х Краснодарская 46 f

Краснодарская 70 Р1(ЗлагоклассхЛютесцгнс661111066)х Партизанка f

Олимпия2 Эрдароспермум519Г11хБалкан f

Сорэтнипа Одесская 66 х Партизанка F2,F

Даха Зерноградаа 2 х Рубин F2,F

Сфера Краснодарская 57 х Рубин f3,f

Юггана Fi(3arape х Донская полукарликовая) х , —

Краснодарская 57-324.Х Дарила) f

Ейка Донская полукарликовая х Дарила f

Краснодарская 90 Fi(06pi#x Донская безостая) х Лютесценс 2574h352 f

Мурат F| (Юбилей х Ростовчанка) х Северодонская

Деметра КНИИСХ 506 х Лютесценс 1937h849 f

У манка Лютесценс 686h815 х Лютесценс 1937h638 F2,F

Зимородок ^(Краснодарская 57-324 х F472Q) х f, (Альбидум х Лютесценс 2574Г250) f

Победа 50 ^(Скифянка х Лютесценс 5835h427) х Скифянка f

Дельта Олимпия 2 хАяьбвдум 443 ш86-4 f

Мы широко используем простые и сложные ( возвратные, тройные, Fi х Fj) скрещивания. Для сочетания многих признаков применяем метод ступенчатой гибридизации. При выведении многих сортов потребовалось 2.3 и более циклов скрещиваний с созданием промежуточных линий, поэтапно накапливающих свойства адаптивности и другие хозяйственно - ценные признаки. К таким линиям относятся: Лютесценс 175h672, Эригроспермум 519Г611, Лютесценс 794h968, Лютесценс 661Ы066, Лютесценс 686h815, Лютесценс 2574Г250, Лютесценс 2574h352, Лютесценс 1937h638, Лютесценс 1937h849, Альбидум 443 Ш6-4.

Ярким примером эффективности метода ступенчатой гибридизации являются сорта Олимпия 2 (12, 17) (рис. 1) и Зимородок. При создании сорта Зимородок (14) на последнем этапе скрещивания использовался метод сложной гибридизации Ft xFi.

1963 г. Безостая 1 х Мироновская

1970 г. Одесская 51 х Лютесценс794Ь

1978 г. Эритроспермум519Г611 х Балкан (Югославия)

1985 г. Олимпия

Рис. 1. Родословная сорта Олимпия

В своей работе мы придерживаемся положения П.П. Лукьяненко о проведении широких индивидуальных отборов в ранних поколениях гибридов (F2> F3), а также повторных отборов в более поздних поколениях, в перспективных гетерогенных линиях F4-F7.

На базе сорта Краснодарская 39 был выведен сорт Северокубанка (1), сочетающий высокую морозостойкость с полевой устойчивостью к бурой и желтой ржавчинам, обладающий высокой продуктивностью и хорошей засухоустойчивостью. Этот сорт мы широко использовали в селекции. С его участием созданы сорта Краснодарская 57 (3, 6), Олимпия (6, 7), Прикубанская (3). Максимальная площадь возделывания Краснодарской 57 в 1985г. составила 430 тыс. га, Олнмпии в 1989г. -214 тыс. га, Прикубанской в 1984г. - 57.2 тыс. га. Путем сложной ступенчатой гибридизации с участием сортов Безостая 1, Мироновская 808, Одесская 51 и Балкан (Югославия) выведен сорт Олимпия 2. На выведение этого сорта ушло 23 года. Проведено три цикла скрещиваний. Он районирован в Краснодарском крае с 1990 года. Максимальная площадь возделывания Олимпии 2 в 1989г. составила 158 тыс. га. Он отличается высокой интенсивностью ранневесеннего отрастания, быстро накапливает хорошую биомассу.

• Хорошую комбвшационную способность по продуктивности, устойчивости к полеганию и болезням проявил болгарский сорт Рубин. С его участием выведены такие сорта как Замена (12), Даха (12), Сфера (12).

Сорт Соратница (Одесская 66 х Партизанка) в последние годы (1995-1999) является одним из ведущих адаптированных сортов озимой пшеницы в Краснодарском крае и возделывается ежегодно на площади 91. 157 тыс. га (1L. 17% от посевной площади культуры). Максимальная урожайность сорта была в 1990г. на Кореновском ГСУ по предшественнику многолетние травы - 10.7 т с 1 га (13).

С 1997 года включены в Госреестр России новые высокопродуктивные, высокоморозостойкие сорта Уманка (15) и Зимородок (14). Сорт Уманка создан методом сложной ступенчатой гибридизации. В его родословной участвуют морозостойкие сорта Мироновская Юбилейная и Северодонская. Значительным успехом по созданию высокоморозостойких сортов мы считаем выведение сорта Зимородок. В выведении этого сорта участвовали шедевры высокой морозо-зимостойкости отечественной селекции Альбидум 114 и Краснодарская 39.

Многолетние данные (1986- 1995гг.) подтвердили высокую стабильную морозостойкость сортов Краснодарская 57, Олимпия, Олимпия 2 (близкие к сорту Краснодарская 39), выше среднюю - у сортов Сфера и Соратница. Критическая температура вымерзания у сортов Краснод арская 57, Олимпия, Олимпия 2 -19°С на 2° ниже, чем у среднеморозостойкого сорта Безостая 1 (12, 17) (рис. 2).

100 -,

Ш при температуре промораживания-17°с ® при температуре промораживания -19°с Рис. 2. Морозостойкость сортов озимой пшеницы при искусственном промораживании, среднее за 1986-1995 годы

Морозостойкость сорта Зимородок на уровне Краснодарской 39. В среднем за 5 лет (1992-1996) при искусственном промораживании в морозильных камерах при температуре -20°С морозостойкость сорта Зимородок составила 76%, Краснодарской 39 - 69% (14). Этот сорт имеет уникальное сочетание высокой морозостойкости с продуктивностью, устойчивостью к основным болезням, высоким качеством зерна. В 1999 году Зимородок высевался в Краснодарском крае на площади 64.8 тыс. га, сорт Уманка - 23.1 тыс. га.

Дальнейшее повышение урожайности сортов нами проводится как за счет увеличения продуктивности колоса при средней и выше средней кустистости растений (500. .600 продуктивных колосьев на 1м2) - путь Лукьяненко П.П., так и за счет значительного увеличения густоты стеблестоя (до 700 и более продуктивных колосьев на 1м2) при средней продуктивности колоса. Это новый путь, он стал возможным благодаря совершенствованию архитектоники и снижения высоты растений. (3,4)

Наши подходы в селекции на продуктивность подтверждаются данными элементов структуры урожая сортов разного типа (16) (табл. 8).

Таблица

Некоторые элементы структуры урожая зерна сортов сзимой пшеницы (КНИИСХ, КСИ, среднее за.1989-1994гг.)

Сорт Количество продуктивных стеблей, шт./м2 Продуктивная кустистость, шт. Количество зерен в колосе, шт. Масса зерна колоса, г

Краснодарская 70 722 2,9 26,2 1,

Ейка 571 2,3 30,0 1,

Юггана 658 2,7 30,4 1,

Юна 635 2,5 33,5 1,

Скифянка 828 2,9 25,0 1,0

Соратница 755 3,0 29,2 1,

Безостая 1 602 2,3 26,0 1,

НСРо.05 28 0,2 2,2 0,

Так, сорта Ейка и Юггана формируют урожай зерна за счет высокой продуктивности колоса при средней и повышенной густоте продуктивного стеблестоя! Краснодарская 70 и Соратница, при средней продуктивности колоса, формируют урожай за счет густоты продуктивного стеблестоя.

Новые высокоморозостойкие сорта Зимородок (14) и Уманка (15) при средней густоте продуктивного стеблестоя (567 и 512 стеблей, соответственно), формируют урожай за счет большего количества зерен в колосе (37,1 и 39,5, соответственно) и высокой массы зерна с колоса (1,5 и 1,6г, соответственно).

Нами усовершенствована методика отбора генотипов на продуктивность. Исследования (11) показали, что отбор растений (линий) озимой пшеницы по продуктивности эффективен по длине верхнего междоузлия (ДВМ) среди полукарликовых, низкорослых и среднерослых (до 95. 100 см) форм. Коэффициент корреляции между ДВМ и урожайностью в КП в зависимости от комбинации составил 0,54. .0,66, что достоверно при уровне значимости 5%. При высоте растений более 100 см корреляция между этими признаками была недостоверной.

В процессе поэтапной селекции зимостойких сортов росла их урожайность. Так, в среднем за 5 лет испытания (1986 - 1990 годы) в КСИ на СК СХОС по трем предшественникам высокоморозостойкие сорта Краснодарская 57, Олимпия, Олимпия -2 при урожайности 6,36; 6,61 и 7,02 т с 1 га превысили Безостую 1 соответственно на 0,57; 0,82 й 1,23 тс 1 га или на 10,14 и 21%. Сорт Соратница превысил Безостую 1 на 1,66 т с 1 га или на 29% и находится на уровне высокопродуктивного полукарликового сорта Спартанка (12,17).

По данным КНИИСХ, общая тенденция роста урожайности высокоморозостойких сортов и сортов с вышесредней морозостойкостью в среднем за 7 лет (1988-1994) аналогичная. Сорт Соратница при урожайности 7,99 т с 1 га превысил Безостую 1 на 1,64 т с 1 га или на 26% и находится на уровне или несколько выше сортов Юна и Скифянка. Сорт Зимородок в среднем за 5 лет испытания (19921996) в КСИ института по предшественнику занятой пар при урожайности 8.2 т с 1 га превысил Скифянку и Юну соответственно на 0.98 и 0.38 т с 1 га. В эти же годы по предшественнику кукуруза на зерно превысил Юну на 0.68 т с 1 га при средней урожайности 6.61 тс 1 га. На сортоучастках Краснодарского края существенное преимущество Зимородок имел в 1994 году с жесткими условиями перезимовки, когда он при урожайности 5.04 т с 1 га превысил высокопродуктивные сорта Юна, Скифянка и Соратница соответственно на 1.19, 0.91 и 0.66 т с 1 га (14).

Таким образом, значительным достижением последних лет селекции на продуктивность, стабильную урожайность и комплексную устойчивость к абиотическим факторам среды и основным болезням являются сорта Соратница и Зимородок.

По технологическим и хлебопекарным качествам к сильным пшеницам относятся сорта: Краснодарская 57, Олимпия, Замена, Краснодарская 70, Олимпия 2, Победа 50, Зимородок, а сорта Прикубанская, Соратница, Даха, Сфера, Ёйка, Уманка, Дельта - к ценным по качеству (20, 21).

Новые сорта Соратница, Краснодарская 90, Зимородок, Уманка, Дельта с комплексной устойчивостью к основным листовым болезням пригодны для возделывания по экологически чистым технологиям.

ВЫВОДЫ

1. У Fi чаще доминирует скороспелость, реже проявляются другие типы наследования. В ?2 и F3 расщепление по времени колошения укладывалось в пределы родительских форм. Возвратные скрещивания гибридов со скороспелым сортом изменяют наследование длины вегетационного периода в сторону скороспелости. Наибольшее количество трансгрессивных по скороспелости форм (21%) получено от скрещивания двух ультраскороспелых генетически отдаленных сортов (Jenrumil х Юггана).

2 По морозостойкости у Fi наблюдали промежуточное наследование и доминирование данного признака. Гибриды F2 занимали промежуточное положение между родительскими формами. Применение возвратных скрещиваний с высокоморозостойким сортом усиливает морозостойкость и повышает эффективность отбора.

3. Искусственное промораживание при критических температурах популяций , F2 от скрещивания контрастных по вегетационному периоду и морозостойкости сортов (скороспелого слабоморозостойкого со среднеспелым высокоморозостойким сортом) привело к уменьшению в них доли скороспелых растений на 3.22%. В результате уменьшилось на 7.21% число слабоморозостойких и увеличилось на 6. 15% число высокоморозостойких линий.

4. Разработана для условий Краснодарского края шкала сортов - индикаторов (стандартов) морозоустойчивости, усовершенствована методика оценки на морозостойкость Наряду с методом прямого промораживания растений проверен и рекомендуется для оценки морозоустойчивости биофизический метод - ударом тока.

5. В условиях Кубани основными селекционно-значимыми компонентами морозоустойчивости, позволяющими поддерживать необходимый уровень морозостойкости при повышении продуктивности в процессе селекции являются устойчивость роста при низких температурах, способность к переохлаждению внутриклеточной воды, особенности динамики фотосинтетического аппарата в ранневесенний период.

6. Для повышения эффективности селекции на сочетание скороспелости и морозостойкости необходимо иметь достаточно большой объем селекционного материала. Поскольку процент линий, сочетающих эти признаки, очень низкий (2. 11.3%), а с учетом высокой продуктивности еще ниже (0.0.6%). При этом целесообразно проводить 2-3-х кратные отборы в лучших линиях.

7. Собственными многолетними исследованиями доказана эффективность простых, и сложных (ступенчатых) внутривидовых скрещиваний в зависимости от задач селекции и особенностей исходных родительских форм. Выделены сорта и линии с высокой рекомбинационной способностью и селекционной ценностью (сортообразующей способностью).

8. Впервые для условий Кубани созданы ультраскороспелые высокопродуктивные сорта озимой мягкой пшеницы Краснодарская 70, Ейка и Югтина. Сокращение вегетационного периода у них произошло за счет более раннего выхода растений в трубку и сокращения межфазного периода выход в трубку колошение. Межфазный период колошение - восковая спелость у них сохранялся на уровне скороспелых и среднеспелых сортов.

9. Созданные сорта Краснодарская 57, Олимпия, Олимпия 2 характеризуются высокой стабильной морозостойкостью, близкой к сорту Краснодарская 39, критическая температура вымерзания у них на 2°С ниже, чем у средне морозостойкого сорта Безостая 1. Сорт Зимородок по морозостойкости на уровне высоко морозостойкого сорта Краснодарская 39.

10. В процессе поэтапной селекции зимостойких сортов росла их урожайность. Высокоморозостойкие сорта Краснодарская 57, Олимпия, Олимпия 2 при урожайности 6.36; 6.61 и 7.02 т с 1 га превысили Безостую 1 соответственно на 10, 14 и 21%. Сорт Соратница при урожайности 7.99 т с 1га превысил Безостую 1 на 26% и находится на уровне лучших полукарликовых сортов Спартанки и Скифянки.

11. Проведенные научно-методические исследования 1975-1998гг. послужили основой создания 18 сортов озимой пшеницы, включенных в Государственный реестр селекционных достижений и получивших признание производственников.

Рекомендации для селекционной практики и производства:

1. Использовать при оценке селекционного материала на морозостойкость разработанную нами шкалу стандартов морозоустойчивости и систему оценок на морозостойкость по степени подмерзания и отрастания растений после промораживания.

2. Выделенные сорта и линии с высокой рекомбинационной способностью и селекционной ценностью (сортообразующей способностью) Безостая 1, Мироновская 808, Краснодарская 39, Рубин, Северокубанка, Обрий, Патризанка, Донская полукарликовая, Спартанка, Соратница, Юна, Лютесценс 175h672, Лютесценс 2574Г250 и другие наиболее эффективны в селекции.

3. В селекции на скороспелость рекомендуется использовать ультраскороспелые сорта Краснодарская 70, Бйка, Югтина. Ускорянка.

4. Возделывать в каждой зоне, хозяйстве «мозаику» сортов, в том числе сортов нашей слекции: Соратница, Даха, Югтина, Ейка, Краснодарская 90, Уманка, Зимородок, Победа 50, Дельта с учетом их биологических особенностей и реакции на условия выращивания (предшественник, сроки сева, уровень питания) для стабилизации урожайности и качества зерна.

Список опубликованных работ:

1. Пучков Ю.М., Фоменко Н.П., Шкловская Т.П., Набоков Г.Д. Озимая пшеница Северокубанка//Сб.науч.тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1979. - Вып. 21. -с.3-9.

2. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. и др. Изучение и выделение форм озимой мягкой пшеницы, сочетающих высокую продуктивность с повышенной морозоустойчивостью для включения в последующую селекционную проработку (заключительный отчет). Тема 051.03.01.Н2, № гос регистрации 78077451(3). -Краснодар, 1980. - 22с. ' 233. Пучков Ю.М., Колесников . Ф.А., Набоков Г.Д. и др. Мечталекционера//Сельские зори. - 1981. - №3. -36-38.

4. Пучков Ю.М., Колесников Ф.А., Фоменко Н.П., Беспалова Л.А., Волков А.Я., Набоков Г.Д. Результаты и новые направления в селекции шпеницы//Теоретические и 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.

5. Пучков Ю.М., Тимофеев В.Б., Набоков Г.Д. Роль фиготронно-тепличного комплекса влекции озимой пшеницы и тритикале//Физиолого-генетические проблемы интенсификациилекционного процесса: Материалы Всесоюзной конференции (Саратов, 4-6 июля 1983г.). - Саратов, 1984. - Часть II. - 116-117.

6. Пучков Ю.М., Шевцов В.М., Рубан В.С, Набоков Г.Д. и др. Новые сорта озимой пшеницы и ячменя/Рекомендации. - Краснодар, 1984. - 18с.

7. Фоменко НЛ., Набоков Г.Д., Прокопец Г.Н. Озимая пшеница Олим1шя//Селекция и генетика пшеницы: Сб.науч.тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1985. -20-28.

8. Набоков Г.Д. Селекция интенсивных сортов озимой мягкой пшеницы на зимостойкость и скороспеяостъ//Тез.докл. V съезда ВОГиС. - М., 1987. - том 4, ч.2. -с.40-41.

9. Федулов Ю.П., Пучков Ю.М., Беликова Н.М., Набоков Г.Д. Комплексная оценка морозоустойчивости озимой пшеницы физиологическими и биофизическими методами//Генетика, физиология и селекция зерновых культур. - Наука, М., 1987. -с.49-58.

10. Федулов Ю.П., Пучков Ю.М., Беликова Н.М., Набоков Г.Д. Изменениеруктуры признака морозоустойчивости озимой пшеницы в течении перезимовки//Доклады ВАСХНИЛ. -1990. - №6. -2-6.

11. Пучков Ю.М., Кудряшов И.Н., Набоков Г.Д. О возможности использования признака «длина верхнего междоузлия» при отборе на продуктивность у озимой пшеницы//Селекция именоводство. - 1993. - №1. - 12-16.

12. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д. и др. Академик П.П.Лукьяненко илекция зимостойкихртов озимой пшеницы// Науч.тр. КНИИСХ. - Краснодар, 1996. -71-86.

13. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д. и др. Озимая мягкая пшеница Соратница// Науч.тр. КНИИСХ. -Краснодар, 1996. -109-117.

14. ГГучков Ю.М., Набоков Г.Д. и др. Высокоморозостойкийрт озимой мяпсой пшеницы «Зимородок»//Основные итоги научно-исследовательской работы (19471997гг.). Сборникатей. - Краснодар, 1997. -20-27.

15. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д, и др. Озимая мягкая пшеница «Уманка»// Основные итоги научно-исследовательской работы (1947-1997гг.). Сборникатей. - Краснодар, 1997. -28-34.

16. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д. и др. Селекция ультраскороспелыхртов озимой пшеницы для Кубани// Основные итоги научно-исследовательской работы (19471997гг.). Сборникатей. - Краснодар, 1997. -34-50.

17. Puchkov Y.M., Nabokov G.D. and Fomenko N.P. Programme of winter wheat breeding for winterhardiness: methods and results//Proceedings of the international simposium on cereal adaptation to low temperature stress in controled environments, Martonvasar Phytotron 25th Anniversary Celebrations - Martonvasar, Hungary, June 2-4, 1997. - p.207-212.

18. Fedoulov Y., Puchkov Y., Nabokov G. Relations between productivity and frost resistance in winter wheat// Proceedings of the international simposium on cereal adaptation to low temperature stress in controled environments, Martonvasar Phytotron 25th Anniversary Celebrations - Martonvasar, Hungary, June 2-7, 1997. - p.213-215.

19. Набоков Г.Д. Ресурсоэкономные и экологически безопасные технологии производства зерна ценной и сильной озимой пшеницы в Краснодарском крае (Рекомендации на 1998-2000гг.). — Краснодар, 1997. — 83с. (в соавторстве с группой ученых КНИИСХ).

20. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П., Солярек Т.Ф. Результатылекции озимой мягкой пшеницы наороспелость и качество зерна//Решение проблемы увеличения иабилизации производства высококачественного зерна в России Тез.докл.совместного заседания проблемного Совета по качеству зерна икциилекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, 8-10 июня 1998г., Краснодарский НИИСХ им.П.П.Лукьяненко. - Краснодар, 1998. -24-26.

21. Пучков Ю.М., Набоков Г.Д., Фоменко Н.П. Результатылекции озимой пшеницы на зимостойкость и качество зерна// Решение проблемы увеличения иабилизации производства высококачественного зерна в России. Тез.докл.совместного заседания проблемного Совета по качеству зерна икциилекции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, 8-10 июня 1998г. Краснодарский НИИСХ им.П.П.Лукьяненко. - Краснодар, 1998. -29-30:

22. Сорт озимой пшеницы Краснодарская 57. А.С. №3403 от 27.И. 1983 (10%).

23. Сорт озимой пшеницы Прикубанская. А.С. №3401 от 27.11.1983 (10%).

24. Сорт озимой пшеницы Олимпия. А.С. №3633 от 24.10.1984 (10%).

25. Сорт озимой пшеницы Замена. А.С. №4322 от 14.10.1987 (10%).

26. Сорт озимой пшеницы Краснодарская 70. А.С. №5253 от 27.09.1991 (15%).

27. Сорт озимой пшеницы Олимпия 2. А.С. №5256 от 27.09.1991 (10%).

28. Сорт озимой пшеницы Соратница. А.С. №5978 от 03.03.1993 (20%).

29. Сорт озимой пшеницы Даха. А.С. №6135 от 12.01.1994 (10%).

30. Сорт озимой пшеницы Сфера. А.С. №6144 от 12.01.1994 (20%).

31. Сорт озимой пшеницы Югтина. А.С. №6365 от 11.04.1994 (20%).

32. Сорт озимой пшеницы Ейка. А.С. №6362 от 11.04.1994 (16%).

33. Сорт озимой пшеницы Краснодарская 90. А.С. №6595 от05.05.1995 (15%).