Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕЛЕКЦИЯ ПРОСА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СЕЛЕКЦИЯ ПРОСА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ"



АНТИМОНОВ АЛЕКСАНДР КОНСТАНТИНОВИЧ

СЕЛЕКЦИЯ ПРОСА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Пенза 2004

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства им.П.Н.Константннова» н 1990-2002 гг.

Научный руководитель: член-корреспондент РАСХН, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Глуховцев.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Карпова Л.В. кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кривобочек И.И,

Ведущая организация - Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М.Тулайютва.

Защита состоится ¿С января 2004 г в часов на заседании диссертационного совета Д. 220, 053, 01 в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенской государе а< иной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан декабря 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук

В.А.Гущина

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Просо - ценная крупяная и кормовая культура, отличающаяся высокой урожайностью it засухоустойчивостью. В связи с этим особенно велика роль проса для засушливых районов страны.

Зерно проса имеет высокую питательность. Так, полученное из него пшено по количеству белка превосходит рис, перловую, гречневую и ячневую крупы и отличается более быстрой разваримостью.

Культура проса сравнительно нетребовательна К почвам и широко возде-лывается в различных зонах страны.

Самарская область — крупный сельскохозяйственный район Среднего Поволжья по производству проса. Оно занимало здесь ежегодно от 120 до 180 тыс.га

В последнее время плошадк под культурой в области не стабильны. Особенно большие колебания площади посева отмечаются, начиная с 199S года к составляют от 20,1 до 76,8 тыс.га, при средней урожайности от 0,4 до 1,7 т/га.

В увеличении производства зерна большое значение отводится созданию и внедрению в производство новых, более продуктивных сортов этой культуры. Решению проблемы посвящены данные исследования в продолжение работы по селекции проса, начатой в 1938 году профессором Н.С.Щибраевым по инициативе академика ВАСХНИЛ П.Н.Константинова,

Цель и задачи исследований. Основная цель — выведение сортов проса, обладающих высокой продуктивностью, качеством зерна, устойчивостью к болезням и вредителям, хорошо адаптированных к контрастным погодным условиям Среднего Поволжья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить мировую коллекцию образцов проса применительно к основным проблемам селекции и выделить лучшие образцы, обладающие комплексом хозяйстве кно-ценных признаков для использования их в качестве исходного материала;

- изучить характер наследования основных селекционно-ценных признаков в гибридных популяциях;

- создать высокопродуктивные и высококачественные сорта проса, устойчивые к стрессовым факторам.

- дать экономическую опенку возделывания новых сортов.

Научная ноатна. Впервые применительно к условиям Среднего Поволжья проведены комплексные исследования нового набора образцов проса мировой коллекции, изучены характер изменчивости элементов структуры урожая, корреляционные связи между признаками, обуславливающими продуктивность, выявлены закономерности наследования признаков в гибридных популяциях.

Практическая ценность работы. Результаты экспериментальных исследований явились теоретической основой для создания (в соавторстве) ряда ценных сортов проса посевного, из которых сорта Крестьянка, Поволжское 59, За-ряна внесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Центрально-Черноземном (5), Средневолжском (7) и Западно-Сибирском (Ю)регнонах ^»"»f-"""

0Н6МСХА <>эмд м»учной imwperypw

Основные поношения выпосилше mi защиту:

- оценка сортообразцов проса посевного из коллекции ВИРа в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

- селекция сортов проса с комплексом ценны к хозяйственно-биологических признаков:

- результаты селекции проса.

- характеристика районированных и перспективных сортов.

- экономическая оценка возделывания новых сортов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на заседании научных советов Кинельской Государственной селекционной станции им.П.Н.Константинова и Государственного научного учреждения «Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства нм.П.H,Константинова» (1991-2002 гг.), на Международной научно-практической конференции во Всероссийском научно-исследовательском институте зернобобовых и крупяных культур (2000 г.), на научно-практических конференциях Самарской Государственной сельскохозяПетреиной академии (2000, 2001 гт.), на международной научно-практической конференции в Поволжском шучно-исследовагельском институте им .П.Н. Константин ова (2002 г.), в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (2001,2003 гг.).

Структура и ом,ем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, вывалов, рекомендаций для практической селекции и предложений производству, списка литературы, включающего 200 источников, в том числе 8 на иностранных языках. Работа изложена на 148 страницах компьютерного текста, содержит таблицы, 9 рисунков, 3 фото, 20 приложений.

По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ.

2. УСЛОВИЯ, МЕТОДЫ H ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в ГНУ «Поволжский НИИСС им.П.Н.Константинова» в 1990-2002 гг. По метеорологическим условиям данные годы полностью характеризуют контрастный климат Самарской области: острозасушливыми были 1991, 1992, 1995, 1498 годы (ГТК - 0,3 - 0,5), засушливыми -1996, 1997, 1999, 2000, 2001 (ГТК - 0,7 - I), влажными - 1990, 1993, 1994 годы (ГТК- 1,1-1,3).

Для изучения была взята коллекция ВИРа проса посевного основных около го-географических групп в количестве 140 образцов, оценка которых проведена по продолжительности вегетационного периода, продуктивности, устойчивости к основным фитопатогенам, пониканию метелки и полеганию растений.

Питомники располагали в селекционных севооборотах по предшественнику яровая пшеница. ■ . ■

Осенью проводилась зяблевая вспашка на глубину 25-27 см, весной — ранне весен ней. боронование, выравнивание почвы с последующим« одной - двумя предпосевными культивация ми.

Схема селекционной работы с просом представлена следующими питомниками: коллекционный питомник, питомник гибрндизации,селекционный питомник, контрольные питомники первого (КП-1) и второго года (КП-2), конкурсное сортоиспытание.

В селекции применяли метод сложных ступенчатых и насыщающих скрещиваний на основе искусственной принудительной гибридизации специально подобранных родительских пар.

В скрещиваниях использованы образцы коллекции ВИРа, местные и и порайонные сорта, находящиеся в производстве, выделившиеся но отдельным хозяйственно-полезным признакам, и гибридные формы разных поколений, взятые из различных питомников лаборатории проса ПНИИСС, изучение которых проводилось в 1992-1994 гг. и периодически в другие годы.

При гибридизации использовали метод кастрации к опыления Ильина В.Л. (1970), с внесенными нами изменениями по способу опыления.

Но выделившимся в конкурсном сортоиспытании сортам проса закладывали питомники испытания потомств первого и второго года, по сортам, передаваемых в государственное сортоиспытание - питомнике размножения.

Селекционная работа велась на фоне искусственного заражения спорами пыльной головнн местной популяцией рас, включающей' расы 2, 5, 6 (Тихонов Н.П., 1989).

Посев коллекции ВИРа и селекционных питомников проводился полуавтоматической сеялкой СКС-6-10, переоборудованной на широкорядный посев с междурядьями 45 см, контрольного питомника второго года н конкурсного сортоиспытания - сеялкой ССФК-7 с междурядьями 20 см.

Учетная площадь делянок в контрольном питомнике первого года (КП-1)-2,5 мг, контрольном питомнике второго года (КП-2) - 5м1 и конкурсном сортоиспытании • 25 мг, при трех кратной повторностн, норма высева, в широкорядном посеве 2 млн., в сплошных рядовых - 3,5.. .4,0 млн. всхожих зерен на 1 га.

Коллекционный и контрольные питомники убирали вручную серпами с последующим обмолотом метелок па молотилке МКС-1М, уборку питомника конкурсного сортоиспытания нроподилн комбайном СДМПО-130 с последующим высушиванием зерна.

В гибридных популяциях «торото и последующих поколений селекционного питомника проводили отборы лучших растений, первое поколение убирали без отбора по комбинациям скрещиваний.

Учетные площадки (0,5 м1), после появления всходов, па делянках контрольного питомника н конкурсного сортоиспытания закрепляли для определения полевой всхожести и сохранности растений к уборке.

Анализ структуры урожая проводили по 25 растениям проса, выделенным из снопового образца с учетных плошадок.

Отобранные растения из селекционного питомника анализировал» по морфологическим признакам, продуктивности метелки, массе 1000 зерен, их форме и окраске, далее отсчитывали по 100 зерен, которые обрабатывались на шелуши юле Ш11-1 и после удаления проточных пленок, пшено оценивалось по консистенции, окраске п баллах и поражению меланозом в процентах.

fla iioceoax питомников проводили фенологические наблюдения и оценки, лабораторные анализы согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985) к Методике полевого опыта (Досиехон [:.Л.,1985>.

Технологическая оценка зерна н ныкол пшена проводилась но Методике Гос комиссии по сортоиспытанию с с л ьс кохо зя и ствен н ы х культур и Инструкции к вальце дековому станку Е.П.Козьм иной, Л.1 ¡Любарского (1962), а так же химические анализы и кулинарная оценка крупы в аналитической лаборатории

шшисс.

Результаты исследования подвергались компьютерной обработке и лаборатории математического обеспечения научных исследований Поволжского НИИ селекции и семеноводства им.П.Н, Константинова с не пальто на ни ем программы Stadia 6: дисперсионный и корреляционный анализы.

3. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ СКЛЕКЦИИ ПРОСА ДЛЯ УСЛОВИЙ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

17ро<)1>яжитмы1асть легетацыончого ntgnnJa, При изучении образцов коллекции BtlPa ратных эколого-геофафических групп продолжительность вегетационного периода оказалась разной: скороспелые формы (период «исходы - созревание» 67-80 дней); среднеспелые (81-100 дней); позднеспелые (100 дней).

Наиболее короткий вегетационный период (73-80 днсй)в среднем за 3 года изучения имели образцы м он голо-буряте кой, северной, сая но-алта иск о й и лесостепной □ колото-географических групп. Средними по скороспелости окажись сортообразцы степной казахстанской, среднеазиатской горной, степной поволжской, степной украинской, притяиьшаискоЙ, дальневосточной групп (8290 дней). Образцы среднеазиатской низинной и восточно-азиатской эколого-географических групп при климатических условиях зоны изучения не вы tpeвали. '

По результатам проведенных исследований на продолжительность вегетационного периода растений проса адачктедьно апияют внешние факторы абиотического характера. Так, в засушливом 1992 году (ГТК - 0,5), длина вегетационного периода по экод ого-географическим грушам варьировала от 66 до 80 дней, а во влажные 1993-1994 года (ГТК - 1,3) она составила 82-90 дней. Близки к стандарту Саратовское 6 по данному признаку образны ВИРа: K-S88 (Челябинская обл.), К-3821 (Восточно - Казахстанская обл.),К-9157 (Монголия), К-9438 (Оренбургское 42), К-9451 (Дагестан), и они могут использоваться в селекционной работе как источники скороспелости.

Продуктивность образцов проса. Основным показателем при опенке проса является продуктивность. Она полностью отражает все биологические особенности сорта и его отношение к условиям возделывания.

Для характеристики продуктивности сортообразцов нами ежегодно проводился полеляночный учет урожая зерна и структурный анализ снопового материала. •

У образцов степной украинской группы сохранилось к уборке наибольшее количество растений - 89%, монголо-бурятской - 87%. Несколько меньше — у образцов степной казахстанской, степной поволжской, лесостепной, лритяньшанской, дальневосточной групп. У остальных групп процент сохранности был еще ниже (таблица 1).

Таблица 1

Сохранность растений и элементы структуры урожая сортообрашов проса разных экол о го-географических групп (1992-1994 гг.)

Эколо го- Сохра- Продук- Масса Масса Коли- Масса

географ нческне нилось тивная зерна с 1000 чество зерна.

группы рас- кустис- главной зерен, зерен в г/м1

тений к тость метел кк, г , главной

уборке, % cieG.i/ * 1 раст. г метелке, шт.

Саратовское 6 51 86 1,2 3,50 8,40 487 212

Степная украин- 89 1,4 4,23 7,45 566 271

ская

Степная 85 1,6 3,91 7,29 534 233

казахстанская

Степная поволж- 85 1,4 3,32 7,00 453 210

ская

Сая ко-алтай с кая 84 1.5 2.87 6,60 475 191

(I р итя ньш анс кая 83 1,4 3,21 6,59 473 212

Монтоло- 87 1,7 1,98 6,21 315 168

бурятская

Срел) ^азиатская 83 1,6 2,65 6,28 410 192

горная

Лесостепная 85 1,4 3.05 6.06 495 212

Дальневосточная 85 1.6 ■ 1,99 5.91 332 167

Северная 84 1,4 2,61 5,81. 434 183

Высокой продуктивной кустистостью отличались образцы монголо-бурятской, дальневосточной, среднеазиатской горной и степной казахстанской групп. Значительно ниже продуктивная кустистость отмечена у сорта Саратовское 6 и образцов остальных групп.

Масса зерна с главной метелки колебалась по группам ог 1,98 до 4,23 г. Образцы степной украинской и степной казахстанской групп по этому показателю превышали стандарт на 8-20%. Близкими по продуктивности были образцы поволжской э коло го-reo граф и ческой группы..Низкую продуктивность метелки имели' образцы монголо-бурятской и дальневосточной групп. При этом высокая продуктивная кустистость не смогла компенсировать недобор урожая с I м3 за счет низкой продуктивности метелок.

Наибольший интерес по продуктивности главной метелки прелстаиляюг образцы коллекции: К-1987 (Казахстан), К-2404 (Алтайский кран), К-5003 (Полтавская обл.), К-8396 (Джамбейти некое белое), K-8S67 (Тур га некая честная), К-9403 {Ивано-Франковская обл.) и др.

Не менее важным элементом продуктивности является озерненноегь метелки, степень варьирования которой по отдельным группам и сортообраэ-цач довольно значительна. Образцам степной украинской группы, где масса зерна с главной метелки оказалась наибольшей по этому показателю уступали стандарт Саратовское б и обращы других групп. Образны монголо-бурягской н дальневосточной групп имели в метелке наименьшее кол11честно зерен (315-332 нгт).

Повышенную озерненноегь метелок имели образны; К-1987 (Казахстан), К-2404(Алтайский край), К-3821 (Восточно-Казахстанская обл.), К-5003 (Полтавскаяобл.), К-8396 (ДжамбеЙтннское белое),.К-8812 (Польша), К-9234 (Львовская обл.) и др. Число зерен в метелке указанных образцов достигало 588-691 шт., при озернснности стандарта сорта Сараювское б -487 шт.

Нами отмечены большие различия образцов в коллекции по массе 1000 icpen, одному из основных элементов структуры урожая.

Наименьшие колебания массы 1000 зерен по годам отмечены у образцов степной украинской, среднеазиатской горной, степной казахстанской групп, ■по говорит об их более высокой пластичности. Из изученных образцов крупностью зерна отличались образцы степной украинской группы.

В процессе изучения были выделены наиболее крупнозерные образцы с массой 1000 зерен около 8 г. Образец К-2182 (Амурская область) при изучении в полевых условиях только при укорачивании светового дня в фазу полных всходов в течение 5-6 дней до 8-10 часов дал продуктивные растения с массой 1000 зерен больше 10 г. Более крупнозерным оказалось зерно у образцов: К-9234 (Львовская обл.), К-9403 (Ивано-Франковская обл.), относящиеся к степной украинской группе; К-803 (Акттобинская обл.), К-888 (Челябинская обл.), К-3821 (Восточно-Казахстанская обл.) — к степной казахстанской группе; К-9438 (Оренбургское 42), К-9157 (Монголия) - к стспной поволжской э коло го-географической группе, которые из всех изучаемых образцов имели наибольшую массу 1000 зерен, но уступали стандарту на 1-1,2 г.

При изучении коллекции установлены большие различия ло урожайности зерна с единицы плошади э коло го-reo графических групп в зависимости от происхождения и погодных условий.

Для дальнейшей селекционной работы выделено около двадцати сорто-образцов с высокой продуктивностью (урожайность 110-161% к стандарту) (таблица 2). '

Таблица 2

Высокоурожайные образцы коллекции проса (среднее за 1992-1994 гг.)

.Ys№ каталога ВИР Название или происхождение Эколого-географ и чес ка п группа Урожайность зерна

г/м1 относительно St, %

9709 Саратовское 6 51 Степная поволжская 212 100

9234 Львовская область Степная украинская 342 161

1987 Казахстан Степная казахстанская 291 137

683 Николаевская область Степная украинская 283 133

8812 Польша Степная украинская 272 12S

2462 Актюбинска» область Притяньшанская. 276 130

5003 Полтавская область Степная украинская 278 131

1516 Северо-Осетинская АССР Степная украинская 269 127

2404 Алтайский край Степная украинская 263 124

263 Харьковская область Лесостепная 253 119

803 Актюбинская область Степная казахстанская 253 , . 49

5004 Сумская область Притяньшанская 251 118

9451 Дагестанская ЛССР Среднеазиатская . горная 246 116

9157 Монголия Степная поволжская 242 114

9438 Оренбургское 42 Степная поволжская 239 113

8567 'Гурганекое местное Степная казахстанская 239 113

3821 Восточ н о - Ка 1ах стан екая область Степная казахстанская 239 113

3433 Таджикская ССР Среднеазиатс кая горная 234 ПО

Техчолнгичсскан оцени« о6ра%цо« просп. Технологический анализ зерна проса показал, ню по основным показателям качества имеются большие различия по эколого-географическим Iруинам и наиболее перспективными оказались степная украинская, стенная казахстанская, степная поволжская, притянь-шапская и саяно-алтайская группы.

Из них по технологическим показателям следует отмстить образцы: К-883 (Николаевская обл.), К-888 (Челябинская обл.), К-2462 (Актюбинска* обл.), К-5003 (Полтавская обл), К-5004 (Сумская обл.), К-8812 (Польша), К-940Э (Ивано-Франковске я обл.), К-9234 (Львовская обл.), у которых выравненное™ зерна была выше, чем у сорта-стандарта Саратовское б.

Устойчивость к пенояныч фитопатогенам По устойчивости к пыльной головне при изучении образцов па фойе искусственного заражения спорами

пыльной головни били выделены устойчивые к местной популяции образны; К-1175 (Северо-Восточный Китай), К-8812 (Польша), сорт ВНИС-29; образцы Веселополалянской опытной станции (гибрид 2 шбрнд 4 красный, i ибрид ПНИС 7 J/5t, гибрид ВНИС 7 '/«) и другие.

У стойчидостн к пониканию метелки н полеганию растений. Установлено, что все пепоникающие н неполегающие образцы относятся в основном к разновидностям дацикум, деизум, ауреум, сангвинеум. Они имеют прочный стебель, компактную метелку и способность хорошо укореняться, К ним относятся образцы монголо-бурятской, степной поволжской, прнтяныпанской, дальневосточной групп (4-5 баллов). Незначительное полегание отмечалось у образцов саяно-алтайской, северной, лесостепной и среднеазиатской горной групп, их устойчивость до 3 баллов.

Наиболее устойчивыми к пониканию и полеганию но сравнению с сортом-стандартом Саратовское б оказались образцы: К-50 (Приморский край), К-469 (Монголия), К-945 (Алтайский край), К-1487 (Армения), К-1948 (Таджикистан), К-2462 (Актюбинска обл.), К-3493 (Горно-Бадахшанская А.О.), К-8763 (Приморский край) и др.

4. СЕЛЕКЦИЯ СОРТОВ ПРОСА ПОСЕВНОГО С КОМПЛЕКСОМ ЦЕННЫХ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ

Селекция на высокую продуктивность. Высокая продуктивность, как один из главных показателей характеристики сортов сельскохозяйственных растений, зависит от многих элементов. Для выявления взаимосвязи между важнейшими хозяйственно-биологическими признаками был проведен корреляционный и регрессионный анализ между этими признаками.

Коэффициент корреляции статистически значим при г £ 0,33; 0,33 < г <0,66; г 2 0,66. d - коэффициент детерминации, показывает долю (%) тех изменений, которые в данном явлении зависят от изучаемого фактора (Доспехов Б.А., 1979), Отмечена положительная корреляционная связь между количеством растении в фазу всходов и сохранностью растений к уборке (г " 0,518 ^ 0,753, d = 27-57), массой зерна с одной метелки и количеством зерен в ней {г = 0,927 - 0,970, ti = 86-94), количество зерен в метелке и урожайностью (г = 439 0,657, d =19-43), высотой растения и урожайностью (г = 0,565 +■ 0,859, d = 32-74). высотой растения и количеством зерен в метелке (г « 0,494 0,582, d « 86-94), высотой растения и массой зерна с одной метелки (г = 0,558* 0,589, d = 31-35) и массой зерна с одной метелки и урожайностью (г а 0,464 0,709, d = 22-50 ).

У остальных хозяйствен но-биологических признаков наблюдалась отрицательная корреляционная связь.

На основании изучения сопряженности корреляционных связей путем па-рометрической корреляции, следует отметить, что главными элементами продуктивности растений являются количество растений по всходам, сохранность растений к уборке, высота растения, количество зерен в метелке, масса зерна с метелки и, поэтому, начиная с ранних этапов селекционного процесса нсобхо-

димо вести строгий отбор растений именно по этим признакам структуры урожая (рисунок 1).

2 — сохранность растений к уборке б —масса 1000 зерен

3 - высота растения 7 — количество зерен в метелке 4- длина метелки 8 — урожайность

Рис. 1. Характер корреляционных связей структуры урожая различных сортов проса (1996— 1998 гг.)

Селекция на устойчивость к пыльной голояне. Просо поражается значи-(сльным количеством фнтопатогенов и фитофагов, но наиболее распространенным vi вредоносным заболеванием является пыльная головня, вызываемая грибом Sphacelotheca panic t ~ miliacei (pers) Bub. ...

В 1990-2002 гг. нами были продолжены работы, начатые на Кинельской государственной селекционной станции по созданию форм проса, устойчивых к возбудителю пыльной голосни.

В основу работы были положены ранее проведенные исследования многих ученых.

II результате; проделанной работы удалось выделить стабильно устойчивые лшшн из гибридов. Последующее изучение комбинационной способности показало преимущество линии, выделенной из скрещивания Скороспелое 66 х ВНИС -29. Все последующие сложные скрещивания в комбинациях родительских форм имеюг эту линию.

Анализ наследования признака устойчивости показал, что расщепление на устойчивые и неустойчивые формы в гибрнлах второго, третьего поколений идет в соотношении 3:1, что свидетельствует о моногенном характере наследования устойчивости ( таблица 3),

Таблица 3

Растепление гибридов п и Р3 по устойчивости к гол и вне

Скрещивание.. Метелок, шт. Р, Метелок, шт. ■

здро-вых, шт. пораженных, шт. соотношение здро-вых, шт. ' пораженных, . шт. соотношение

Скороспелое 66 х х ВНИС 29 150 42 3:1 '212 60 3:1

Кннельское 2462 х х ВНИС 29 135 37 3:1 115 32 3:1

Саратовское 853 х х ВНИС 29 162 46 3:1 96 26 3:1

Анализ большого гибридного материала, имеющего в своей наследственности устойчивость, показывает, что она не связана с морфологическими признаками, определяющими разновидности формы. Так, в простых гибридах Скороспелое 66 х ВНИС 29 в Ра, имевшего раскидистую метелку с кремовым зерном, в поколениях отбирались как формы, близкие по морфологии строения метелки к ВНИС 29, гак и близкие к сорту Скороспелое 66, а также промежуточные формы и с различной окраской зерна (кремовое, красное, красное с кремовым бочком). Из всех этих форм были выделены наследственно-устойчивые семьи к патогену пыльной головни.

В настоящее время на стадии контрольных питомников и конкурсного испытания имеются сорта разновидностей сангвинеум и субсангвннеум, ауреум и суб-ауреум, дацикум и субдацикум, виктории и субвиктории и другие, наследственно сохраняющие признак устойчивости к пыльной головне,

С 1991 года в предварительные скрещивания были включены образцы коллекции ВИРа, как новые источники иммунности в основном, к первой и второй расам, которые выделены и идентифицированы в НИИСХ Юго-Востока: К-518, К-9545, К-8658, К-1175, К-367, К-7505, К-9541, К-8744.

При создании сортов, устойчивых к пыльной головне, работу проводили по различным схемам скрещиваний с вовлечением в них устойчивых к головне родительских форм.

По всем этапам любой из схем, начиная с высева родительских форм устойчивых к головне, семенной материал заражается спорами головни, так же высеваются первые и последующие поколения. При этом, при любом из скрещиваний, в качестве отцовской с^юрмы, как правшо, используется форма, обладающая одним или несколькими внешнемаркированными доминантными признаками, как например: кремовая окраска зерна, ангоцнановая окраса метелки и другие. В последующем все отборы селекционного материала, начиная с Яь проводятся на фоне искусственного заражения, что исключает из дальнейшего изучения большинство форм, гетерозиготных по устойчивости.

Из гибридных поточетв в настоящее время отбирается материал и изучается в контрольных питомниках первого и второго года и близкие по биологическим, морфологическим и хозяйственным признакам объединяются для создания синтетических сортов с устойчивостью к 3-4 расам головни и изучаются в конкурсном сортоиспытании,

Селекиия проса на устойчивость к мелаиму. Значительное содержание поврежденных ядер меланозом снижает не только процент выхода крупы, но и резко ухудшает его органолиптическое качество. При наличии в пшене более 2-ЗУо пораженных ядер цвет каши приобретает серый оттенок, а вкус ее ухудшается (белиловская А.С., Кан Г.В. 1973).

Поврежденные ядра как менее прочные разрушаются при обрушивании проса и выход крупы уменьшается (Веденеева МЛ., Ильин В.А. 1981).

Многолетний опыт работы по созданию сортов, обладающих палевой устойчивостью к меланозу, показал наибольшую перспективность направленного отбора на всех этапах селекционного процесса.

При развертывании семеноводства новых сортов, внесенных в реестр селекционных дост1гженин, допущенных к возделыванию, Поволжское 59 по западносибирскому (10) региону РФ и Заря на по Центрально-Черноземному (5) региону РФ закладывались питомники испытания потом ста 1998-2002 гг. (таблица 4).

Таблица 4

Результаты оценки семей сортов Поволжское 59 м Зарлна по степени поражения меланозом

| 1998 г | 1999 Г I 2000 г | 2001 г | 2002 г

Поволжское 59

Изучено семей. 100 100- 100 100 100

Выбраковано с поражением больше 0,5%, 35 34 28 15 С

Выделено семей без поражения. 6 15 25 27 35

Зарина

Изучено семей. - 100 100 100 100

Выбраковано с поражением больше 0,5%. - 45 32 14 5

Выделено семей без поражения. - 7 16 28 32

Целенаправленным И систематическим отбором возможно улучшение способности сорта противостоять меланозу.

При работе с крупнозерными и очень крупнозерными формами систематический отбор позволил выделить относительно устойчивые формы с крупным округлой формы зерном.

Из гибридных популяций разновидностей лептодермум н альбум, являющихся н накоплен чаты мн формами, путем систематического отбора получены семьи, имеющие высокую яркость ядра и обладающие устойчивостью к меланозу на уровне стандартов.

Таким образом, анализ полученного селекционного материала показал, что в процессе селекции на устойчивость к меланозу в большей степени оказывает влияние направленный отбор с вовлечением в ступенчатые скрещивания более устойчивых форм. , .

Крупность, выполненность и форма жома. Для крупозаводов предпочтительнее сорта, обладающие большой выравнен но стью и крупностью зерна. Оно легче обрушивается и дает больший выход пшена.

В связи с этим показатели по морфо-биологическим признакам учитываются, начиная с подбора пар при скрещивании и отборов во всех поколениях гибрида до создания сорта и передачи его в государственное сортоиспытание,

При создании исходного материала из вссх изученных и введенных в скрещивание образцов коллекции ВИРа, лишь один образец К-2182 (Амурская область) дал при скрещивании только с сортом Кинельское 2462 значительный сдвиг в сторону увеличения крупности зерна. Если при скрещивании сорта Саратовское 853; которое имело массу 1000 зерен ог 7,5 до 8 граммов, отдельные гибриды его в Рг и ^ имели массу 1000 зерен от 8,5 до 9 граммов, то из скрещивания Кинельское 2462 на ВИР 2182 выделяли формы с массой 1000 зерен от 9 г. Признак трансгрессивного проявления крупности является рецессивным и отбираются образцы по этому показателю лишь во втором, третьем поколении в соотношении 1:3,

При повторных скрещиваниях с этими гибридны ми формами были получены в Рг, Рз, Р, образцы с массой 1000 зерен ог 9,5 до 12,5 граммов. Таким образом, здесь четко проявляется явление положительной трансгрессии по показателю крупности зерна. Полученные крупнозерные формы практически используются во всех скрещиваниях последних лет.

Наблюдение за поведением гибридов с использованием «сверхкрупнозерных» форм показывает, что в значительной степени крупнозерность в первых поколениях проявляется как фактор гетерошел гибридов и в последующих поколениях несколько снижается. Тем не менее, целенаправленный отбор на определенном уровне закрепляет крупность зерна, превышающую по массе 1000 зерен исходные родительские формы (таблица 5).

Таблица 5

Результаты отбора по крупности зерна проса мз гибридов разных поколении

Исходные формы и ком б и I |а цм и скреиш в а и ни Масса 1000 зерен ис- Характеристика крупнозерных отборов разных поколении по массе 1000 зерен, г

ходных родительских форм,г F1 F2 F3 F4

Гибридные формы из к/с 1992 г. (4297) 10,0

(Кинельское 2462 х К-2182) 9,6

Гибрид из к/с 4297 х (Кинельское 2462 х К-2182) 9,8 12,5 12,0 12,0

Гибрид из к/с 4694 9,4

Гибрид из к/с 4694 х (Кинельское 2462 х К-2182) 9,6 12,0 11,8 11,8

Гибрид из к/с 6212 10,9

Гибрид из к/с 6212 х (Кинельское 2462 х К-2182) 10,0 12,2 12,0 12,0

Крупностью зерна обладают отборы из гибридов, имеющих сжатую, опальную и комовую метелку. Очень редко встречаются формы с развесистой метелкой.

При анализе сортов гибридного происхождения наибольшей выравнен-ностью обладают разновидности, относящиеся к сжатым и комовым формам метелки.

Кроме крупности и выравненности зерна на качество и выход крупы большое влияние оказала шаровидная и округлая форма зерна.

Ппенчатасть зерна. Среди красиозерных и кремовозерных образцов пленчатость уменьшается с понижением интенсивности окраски ог Солее темной к более светлой. Зерно проса подразделяется на три категории плен-чатости: до 10-15% - низ ко пленчатые, свыше 15-20% - средне пленчатые, выше 20% - высокопленчатые (Агафонов Н.П., Курцсва Л.Ф. и др., 1982).

Сорта, созданные в Поволжском НИИСС им.П.Н.Константинова относятся к средне пленчатым и селекционная работа в основном ведется с крас-нозерными формами, имеющими различную интенсивность окраски зерна. Тем не менее из селекционного процесса не исключаются и формы с кремовым зерном и как результат, был внесен в Государственный реестр допущенных к использованию сортов по пятому региону - сорт проса Кннельское 92 (разновидность ауреум). Следует отметить, что выделяющиеся по уро-

жайности в конкурсном сортоиспытании кремовомрныс формы проса раз-новплностн ауреум,'отличающиеся меньшей пленча гостью, в голы, сопровождающиеся засухой в период налива зерна, имеют близкие показатели по пленчатости с краснозерными формами. Это можно объяснить относительной невыполненностью зерна в нижней и средней части метелки по сравнению с показателями у краен озерных форм

В условиях засухи в период налива зерна у кремовозерных форм (ауреум) процент пленок был или на уровне краснозерных сортов, или выше, что можно объяснить не выполненностью зерна. В годы с благоприятными погодными условиями пленчатость кремовозерных сортов резко снижается.

Выход пшена. Выход пшена зависит от получающихся при переработке дробленого ядра и мучели. Количество мучели зависит ог сте ¡ело в иди ости ядра и его прочности, интенсивности шлифования и содержания испорченных ядер (Козьмнна Е.П., 1963).

Для характеристики зависимости выхода крупы от наличия пораженных ядер нами была проведена сравнительная оценка выхода крупы из зерна, полученного в один год при благоприятных и неблагоприятных условиях формирования урожая сортов Саратовское 6, Крестьянка и Кннельское 92.

Под влиянием неблагоприятных условий выращивания увеличивался процент поражения ядра, а следовательно увеличивается и процент выхода мучели.

На выход пшена влияет степень шлифования ядра. В зависимости от нее наблюдается снижение выхода крупы на 4-6%. На эту же величину возрастает содержание мучели, а количество пшена без зародышей увеличивается до 75%.

' I

5. РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ; ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНИРОВАННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ

Сорта проса, внесенные л Государственный реестр допущенных к почдеямванию в регионах Российской Федерации. За годы работы автора, в конкурсном сортоиспытании изучено более 100 вновь созданных сортов, из них передано в Государственное сортоиспытание 4 сорта. Три сорта - Крестьянка, Поволжская.59 и Заряна внесены в Государственный ресстр допущенных к возделыванию сортов; При передаче в Государственное сортоиспытание новые сорта показали себя более урожайными, чем сорт-стандарт Саратовское б . - ■ *

В холе селекционной работы бы л ».выделены сорта проса, обладающие комплексом ценных хозяйственно биологических признаков: повышенной продуктивностью, крупным зерном, устойчивостью к фитопатогенам, пластичностью, способные формировать зерно с высокими крупяными качествами (таблица б). -

Таблица 6

Хозяйстве it ito-б кол оп< чес кап характеристика сортов проса посевного, конкурсное испытание (2000-2002 гг.)

Показатели Саратовское 6, St Крестьянка Поволжское 59 Зарина

Урожайность, т/га 2,4 2.9 2,4 2.8

Вегетационный период, сутки 82 85 88 72

Масса 1000 зерен, г 8.2 9,1 9.6 8,5

Белок, % 11,05 11,33 11,46 11,54

Пленчатость, % 17,6 17,9 18,1 17,8

Выход пшена, % 78,6 77,8 77,6 80

Яркость пшена, в баллах 4.6 4.3 4,4 4,7

Время развари мости, минут 20 20 25 20

Перспективные сорта проса В конкурсном сортоиспытании находятся стабильные по признакам формы с массой 1000 зерен от 10,0 до 11,8 г, с округлой формой зерна и прекрасными крупяными достоинствами. В 2003 году из шести изучавшихся крупнозерных сортов с массой 1000 зерен от 10 до 11,8 г два сорта разновидности сангвинеум-2859 и 3259 дали урожайность, близкую к урожайности сорта-стандарта Саратовское 6. По другим показателям эти сорта отвечают требованиям крупяной промышленности.

Таким образом, сорта при одинаковом вегетационном периоде и разных показателях массы 1000 зерен практически близки по урожайности. Однако, более крупнозерные сорта, имея явные преимущества но технологическим качествам, предпочтительнее. Работа по повышению их урожайности продолжается.

Экономическая иЬ&ективность новых сортов проса. Сорт любой культуры, районированный и внедряемый в производство, должен обеспечивать стабильную урожайность и высокий экономический эффект. Резервом, в повышении экономической эффективности возделывания проса являются новые высокопродуктивные сорта.

По результатам конкурсного сортоиспытания новых сортов (в среднем за 3 года) при передаче их в Государственное сортоиспытание была проведена экономическая оценка выращивания этих сортов в сравнении с сортом-стандартом Саратовское б.

Расчеты показали, что превышение урожайности новых сортов над стандартом составило по сорту Крестьянка - 0,38 т/га, Поволжское 59 - 0,28 т/га, Заряна — 0,4 т/га, при этом условно чистый доход созданных сортов достиг 0,29 - 2,97 тыс. руб., что на 0,20 — 0,59 тыс. руб. выше по сравнению со стандартом. Превышение уровня рентабельности над стандартом составило у сорта Крестьянка — 0,76 %, Поволжское 59 - 20,8 %, Заряна — 18,55 %. (таблица 7)

1S

Таблица 7

Экономическая эффективность вырашивання сортов проса в конкурсном сортоиспытании, среднее за 3 года.

Показатели' Годы испытай■■ я и coi >та

198ÍM990 1993-1995 1997-1999

St Крестьянка St По вол ж ское 59 St Зарина

Урожайность, т/га' 2,43 ' 2,81 2,16 2,44 2,46 . 2,86

Цена реализации, тыс.рубУт 0,90 ' 0,90 1,40 1,40 1,75 1,75

Стоимость продукции с I га,тыс.руб. 2,19 2,53 3,02 - 3,42 4,31 5,0!

I Троизводствен н ые затраты на 1 га, ты с. руб. 1,89 2,03 1,89 1,89 1,89 2,03

Себестоимость 1т ' продукции, тыс.руб. 0,78 0,72 0,87 0,77 0,77 0,71

Чистый доходе 1 га, тыс.руб. 0,29 0,49 1,13 1,53 2,42 2,97

Уровень рентабельности, % 15,75 . 24,51 60,00 80,80 127,85 146,40

Примечание: St—Саратовское 6.

Таким образом,'внедрение в производство каждого нового сорта экономически оправдано.

ВЫВОДЫ: '

1. Более 90% территории Самарской области входит в регион засушливого Заволжья. Расширение посевов высокозасухоустойчивых культур, типа проса посевного Panicum miliaceum L., имеет определенное практическое значение.

2. На основании многолетних: исследовании нами разработана научная концепция селекции проса на урожайность, высокое качество зерна и устойчивость к стрессовым факторам в условиях Среднего Поволжья, ■. -,

3. Одним из источников генной наследствен ноет и для изучаемых признаков является коллекция ВИР и изучение сё позволило определить как наиболее перспективные для использования в гибриднзашш при со)лаини сортов для Центрально-Черноземного (5) и Средневоджского (7) peí ионов Российской Федерации такие эколого-географические группы как: степная поволжская, степная украинская, стенная казахстанская и отдельные образцы'дальневосточной группы, мон-голобурятской групп. Из них выделились образцы:

- по урожайности: к-883 (Украина), к-2462 (Актюбинска* обл.), к-5(ЮЗ (Полтавская обл.), к-2404 (Алтайский край), к-9438 (Оренбургское 42), к-8567 (ТургаЙское местное) и др.;

- по продуктивности главной метелки: к-1987 (Казахстан), к-2404 Алтайский край), к-5003 (Полтавская обл.), к-8567 (ТургаЙское местное) и др.;

- по массе 1000 зерен: к-9234 (Львовская обл.), к-5004 (Сумская обл.), к-888 (Челябинская обл.), к-2182 (Амурская обл.) н лр.;

- но выравненное™ зерна: к-883 (Украина), к-888 (Челябинская обл.), к-2462 (Актюбниская обл.), к-5004 (Сумская обл.) и др.;

- по выходу крупы, к-803 (Актюбниская обл.), к-888 (Челябинская обл.), к-1516 (Северная Осетия), к-1987 (Казахстан), к-8396 (ДжамбеЙтинское белое), к-9451 (Дагестан) н др.;

- но устойчивости к основным фитопатогенам; к-8812 (Польша), сорт ШИ1С-29, образцы Веселонодалянекой опытной станции t нбрнд 2 тибрид 4 красный, гибрид ВНИС 7М\ гибрид ВНИС 7 "" и др.;

- по устойчивости к полеганию и пониканию: к-8371 (Ореибурккос местное, красное), к-883 (Украина), к-2404 (Алтайский край) и др.

4. При работе с гибридным материалом особое внимание уделяется положительно траксгресс)1рующим формам по ценным признакам (крупность п кырав-ценность зерна, тон коп ленчатость, качество зерна нтл).

5. Корреляционный и регрессионный анализ показал перспективность отбора растений на заданную урожайность нового сорта по положительно коррелирующим с ней признакам; количеством растений но всходам и их сохранностью к уборке, количеством зерен в одной метелке и се массой,

6. При создании сортов проса посевного, следует вводить в скрещивания доноры устойчивости к пыльной головне наиболее распространенных в регионе рас (1,2,5,6).

7. В селекции на крупность зерна, при скрещивании двух форм, имеющих разную массу 1000 зерен, а следовательно обладающих как доминантными (контролирующими мелкозерность), так и рецессивными генами (обуславливающими круппозерноеть), создаются не только лромежуючные формы, но и положительно трансгрессирующие, с массой 1000 зерен значительно выше, чем у обоих родителей. Так как крупность зерна связана с рецессивностью, отбор крупнозерных форм наиболее продуктивен в последующих поколениях по этому ценному признаку.

8. Нами установлено, что наибольшей вырзвненностью зерна обладают рыхло сжатые н сжатые формы метелки, лучшим выходом пшена — имеющие шаровидную и округлую формы зерна с менее интенсивной окраской цветочных пленок.

9. Изучение проса посевного из коллекции ВИР позволило выделить образны к-9467 (Непал) н к-2182 (Амурская обл.), которые при использовании в гибридизации обеспечили наследственную передачу устойчивости к бактериозам » меланозу независимо ог разновидности, формы зерна, окраски н толщины пленок. Устойчивость сохраняется в процессе репродуцирования поколений у одних на более длительный срок, а у других исчезает при пересеве.

10. Созданы и внесены в Государственный реестр селекционных достижений 3 сорта проса — Крестьянка, Поволжское 59, Заряна. Эти сорта допущены к использованию в Центрально-Черноземном (5), Средне-Волжск ом (7) и Западно-

сибирском (10) регионах РФ, уровень рентабельности которых составлял по тонам внедрения от 25 до 146%,'

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ И ПРОИЗВОДСТВА

1. В селекции проса посевного в условиях резко континентального климата Среднего Поволжья рекомендуем включать в скрещивания в качестве доноров с комплексом ценных хозяйственно-биологических признаков образцы В И Ра:

К-883, К-888, К-2182, К-2462, К-5003.

2. При формировании высокоурожайных сортов проса отбор следует вести с F2 на увеличение массы зерна с одной метелки, количества в ней зерен, при оптимальном уровне массы 1000 зерен 8,8-11,8 г и высокой сохранности растений к уборке. '

3. Создание исходного материала проса посевного в Средневолжском регионе рекомендуется проводить наиболее эффективным методом сложной ступенчатой гибридизации. ' _ ,

4. При ведении первичного семеноводства проводить строгую оценку семей по показателям морфологи1ческой идентичности, крупности, качеству зерна и крупы, устойчивости к фитоиатогенам и фитофагам. .

5. С целью увеличения производства крупяного зерна проса в Самарской области с расширением посевов сортов Крестьянка предлагается новый сорт проса Заряна, внесенный в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию по 7 региону РФ с 2002 г.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ II АВТОРСКИХ СВИДЕТЕЛЬСТВ

1. Лнтимонов А.К., Антимонов К.А., Сафонова A.B. Новые направления в селекции проса. //Сб.научн,трудов, — Самара, 1994, — С. 51—53,

2. Лнтимонов Л.К., Лнтимонов К.А., Сафонова A.B. «Крестьянка» - новый сорт для седьмой зоны Российской Федерации // №179-94. — Самарский МОЦНТИ-, 1994.-4С. ....... _■ . ■

3. Лнтимонов А.К., Антимонов К.Л., Сафонова A.B. Влияние норм высева и удобрении на урожай зерна проса сорта «Крестьянка» // Проблемы повышения продуктивности палевых культур: Сб.науч.трудов - Самара, 1998. - С, 63 — 65;

4. Антимонов К.А., Антимонов А.К. Краткие итоги создания исходного материала и сортов проса в Поволжском ШШСС им. П.Н.Константинова // Сб. науч. трудов, - Пенза, 2001.- С. 48-50,

5. Антимонов К.Л., Антнмонов А.К, Опыт создания исходного материала в селекции проса//Сб. науч. трудов. - Пенза, 2001. - С. 45-47.

6. Лнтимонов А.К,, Антимонов К.Л. Селекция сортов проса посевного на устойчивость к пыльной головне// - Пенза. 2003. - С. 105-106.

7. Лнтимонов К.Л., Лнтимонов А.К. Создание сортов проса посевного, устойчивых к подпленочным поражениям ядра //.'-Пенза, 2003.-С.104-105. ■

8. Гайнуллнн Ф.М., Антимонов А.К. Влияние норм высева и удобрений на урожай зерна проса сорта «Крестьянка» // Проблемы повышения продуктивности полевых культур: Сб. научн. трудов.-Самара, 1998. - С. 101-105.

9. Глуховпев В.В., Антимонов А.К. Селекция проса на качество зерна // Сб. науч. трудов.- Самара, 2003, - С,36-40.

10. Авторское свидетельство на сорт проса посевного Крестьянка ifc ¿390, Приказ Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации № 68 от 11 апреля 1994 г,

11. Авторское свидетельство на сорт проса посевного Поволжское 59 Л1? 29019. Решение Государственной комиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений от 3 февраля 2000 г.

12- Авторское свидетельство на сорт проса посевного Заряна № 33749. Выдано в соответствии с решением Государственной комиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений от 28 января 2002 г.

Подписано в печать 15.11.03 г. Формат 60 х 84 '/„. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1,5 у.п л. Заказ № 2564. Тираж 90 экз. ОАО »Сам Век - Кинель» г. Кинель, ул. Маяковского. 83а

405