Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕЛЕКЦИЯ САХАРНОГО ТРОСТНИКА В РЕСПУБЛИКЕ КУБА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СЕЛЕКЦИЯ САХАРНОГО ТРОСТНИКА В РЕСПУБЛИКЕ КУБА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

я"/ЗС ^ МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

I ¿Л-Ъ'Ъг/Ч и ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Андэрес Веласкес МАНУЭЛЬ

СЕЛЕКЦИЯ САХАРНОГО ТРОСТНИКА В РЕСПУБЛИКЕ КУБА

(06.01.05 —селекция и семеноводство полевых культур)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1977

во

Диссертация выполнена на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. К. А.'Тимирязева. Экспериментальная часть работы выполнена в отделе генетики и селекции Научно-исследовательского института сахарного тростника Академии наук Республики Куба в период 1964—1977 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. В. Гуляев, кандидат биологических наук доцент С. С. Замотайлов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор С. Я. Краевой, кандидат биологических наук П. П. Бережной.

Защита диссертации состоится » . 1977 г.

в «^е? » 'час. на заседании Специализированного совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес: 125008, Москва, А-8, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА. С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. ^

Автореферат разослан « а » . и^/^ . . . 1977 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

докт. б)£6л, на/к. Е. Е. Кретина

I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Первый съезд Коммунистической партии Кубы поставил большие задачи перед Академией Наук, Министерством сельского хозяйства, другими ведомствами и организациями в деле создания и внедрения в производство новых высокоурожайных сортов сахарного тростника, отвечающих требованиям интенсивного земледелия.

Сахарный тростник является главной сельскохозяйственной культурой Республики Куба, играющей ведущую роль в экономике страны. Он занимает в стране 1,5 млн. та посевных площадей, что составляет 33% от общей площади пашни. За счет экспорта сахара, Куба получает около 80% своих валютных поступлений (Ф. Кастро, 1976). По данным международной сахарной организации (1973), Республика Куба занимает первое место в мире по экспорту сахара и второе— по производству. Повышение эффективности возделывания сахарного тростника путем реализации еще неиспользованных резервов—первостепенная народнохозяйственная задача, которая поставлена перед работниками сельскохозяйственного производства и науки партией н правительством республики.

Поэтому в числе мероприятий по повышению интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Куба особая роль принадлежит созданию и внедрению в производство новых сортов сахарного тростника, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков и свойств. В связи с этим, а также в связи с дальнейшим повышением эффективности селекционного процесса с сахарным тростником, особую актуальность приобретают исследования, связанные с разработкой новых схем, способов, программ селекции и организацией селекционной .работы в стране.

Цель и задачи исследований. Селекция сахарного тростника на Кубе в настоящее время испытывает определенные трудности, связанные с отсутствием четко разработанной программы селекционных работ, учебных пособий и руководств по селекции этой культуры, а также с недостатком квалифнци-

Цмтннвв! яа*чш с^геквз

Вттал цра.

М<

рованных кадров. Целью проводимых работ является восполнение этих пробелов.

В задачу исследований входило изучение и обобщение опыта, накопленного по селекции сахарного тростника селекционерами Кубы и зарубежных стран, проведение экспериментальных раОот с тем, чтобы разработать мероприятия, направленные на совершенствование селекционной .работы в стране.

Исходный материал и методика проведения исследований. Работа выполнена в отделе селекции и генетики Научно-исследовательского института сахарного тростника АН Республики Куба в 1964—1977 гг, В селекционной работе и генетических исследованиях в качестве исходного материала использовались, сорта-клоны благородного тростника народной , селекции (Кристалина, Креола и др.); сорта; созданные в селекционных учреждениях (Куба 278, Куба 463-46, Куба 87-51 и др.), и коллекционные сортообразцы. Основным методом создания-исходного материаладля селекции в Республике Куба является внутривидовая и отдаленная гибридизация. Описание методики н техники проведения работ изложено в разделе «Результаты исследований».

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые применительно к условиям Республики Куба на основании исследований диссертанта и обобщения опыта работы по селекции сахарного тростника подготовлена к изданию монография, которая будет использована в качестве практического руководства по селекции тростника при подготовке национальных кадров. В работе намечены рациональные пути развития в стране исследований по селекции сахарного тростника на перспективу. Разработанная автором программа селекции сахарного тростника, позволяющая сократить процесс создания нового сорта на 2—3 года, в настоящее время внедряется в селекционную-практику страны. В целях совершенствования селекционной работы обоснована необходимость проведения в масштабах Республики Куба конкретных организационно-технических мероприятий. Программа развития селекции сахарного тростника-в Республике Куба развивается успешно. В 1976 году сорта, созданные при непосредственном участии диссертанта (18 сортов), а также при участии его в качестве научного руководителя (9 сортов), занимали в стране 40% площадей сахарнотросгниковых плантаций».

Объем работы. Диссертация изложена на ПО страницах машинописного текста и состоит из введения, 8 глав и выводов..Список использованной литературы включает 111 наименований:.на английском (99); испанском (6) и голландском (7) языках. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 13 рисунками.

РЕЗУЛЬТАТЫ: ИССЛЕДОВАНИИ

Виды ; сахарного-тростника и его биологические особенности, как объекта селекции:

Род Saccharum (семейство Розсеае, триба Andropogoneae) включает в себя несколько полиморфных видов, представленных различающимися по числу хромосом клонами, в том числе- анеуплондными и аллополиплоиднымн, что затрудняет построение четкой ботанической системы его классификации. G. С. Stevenson (1965) подразделяет этот род на шесть видов, а С, О. Grass! (1969) выделяет в нем только четыре вида.

Клоны Sv officinarum ¿„встречаются только в культуре, поэтому этот вид называют «благородным». Большинство его клонов имеют по 80 хромосом в соматических клетках и нарушений в поведении хромосом в мейозе у них обычно не происходит, но известными, анеуплоидные клоны* у которых соматическое число хромосом: может отличаться от 80;

S. robustum Brandes и Jeswiet et Grassl является диким видом, наиболее сходным по морфологии с:благородным. Он представлен в основном двумя кариотилами, характеризующимися соматическими числами хромосом 60 и 80, и анеуплоидными клонами. У эуплоидных: клонов нарушений в мейозе не наблюдается:

S. .spontaneum- L. — дикий вид, сильно отличающийся- по своим, признакам от благородного тростника. В его состав входит большое число эуплоидных и анеуплондных клонов, характеризующихся самыми разными числами хромо-сом в соматических клетках — от 40 до J28. У эуплоидных форм мейоз протекает нормально. '

Кроме -этих трех, более или менее четко очерченных видов, в род входят клоны,.занимающие по морфологии промежуточное положение между благородным тростником и дикими видами. Они обладают самыми разными числами хромосом в соматических клетках — от 82 до 124. В ходе мсйоза у них наблюдаются отклонения от нормы, типичные для межвидовых гибридов и, вероятнее всего, они действительно являются межвидовыми гибридами.- Всю эту группу клонов часто объединяют в, один сборный вид под названием S. barberi Jeswiet, Ранее из этой, группы выделяли еще вид S. sinense Foxb et В старых руководствах (Стивенсон, 1965 г.) можно встретить название еще одного вида —S. edule Hassk. Этот «вид» представлен* абсолютно стерильными, чаще совсем не цветущими клонами, морфологически сходными с S. robustum Brandes и Jeswiet etGrassl. Впоследствии было доказано, что эти формы являются межвидовыми гибридами.

До начала нашего века в интенсивной культуре выращива-

з'

ли только сорта-клоны благородного тростника. В примитивной культуре использовались также клоны S. barberi Jeswîet. Возделываемые в настоящее время сорта почти все являются межвидовыми гибридами. Они получены путем двух-трех возвратных скрещиваний с благородным тростником гибридов благородного тростника с другими видами н последующим отбором клонов с желательными признаками.

Полиплоидизация при межвидовой гибридизации у сахарного тростника — явление обычное. Связано оно с образованием нередуцированных гамет. При внутривидовой гибридизации иногда также образуются полиплоидные формы, например, у благородного тростника возникают клоны с соматическим числом хромосом, равным 120. В образовании зигот при межвидовой гибридизации обычно участвуют нередуцированные гаметы; чаще только женские, иногда только мужские, редко — и женские и мужские. Используя это явление, удается планомерно увеличивать число хромосом у сахарного тростника. Оптимальный уровень илоидностн этого растения соответствует числу хромосом, равному примерно 160. Сорта сахзрного тростника, возделывземые в производстве, лмеют число хромосом, которое варьирует в пределах 100—160, и являются анеу-аллололиплоидами. Мейоз у этих сортов протекает с отклонениями от нормы, типичными для межвидовых гибридов И ПОЛИПЛОИДОВ.

В исследованиях лаборатории цитологии и эмбриологии отдела селекции н генетики Института сахарного тростника, выполненных под руководством и при непосредственном участии автора, определены числа хромосом в соматических клетках у наиболее распространенных в стране отечественных сортов сахарного тростника, которые представляют интерес как исходный материал для селекции. Оказалось, что числа хромосом у изученных клопов находятся в пределах от 107 до 113. Определять числа хромосом в клетках корешков сахарного тростинка трудно, вследствие большого их числа и малых размеров. Однако проведенные опыты показали, что вполне удовлетворительно н быстро можно проводить подсчет числа хромосом в мейозе на временных препаратах, В этих исследованиях установлено, что характер нарушений хода мейоза у клонов очень слабо коррелирует со степенью их стерильности, так как зародышевые метки и пыльцевые зерна могут погибать на разных этапах их развития. Функционирующие пыльцевые зерна чаще бывают двухклеточными, но .могут быть и трехклеточными.

В межродовых скрещиваниях сорта POJ 2725 (2п=107), являющегося по происхождению межвидовым гибридом, с Pcnnisetum ригригеит Schuman (2л =28) бы ли получены клоны материнского и отцовского типов. Цитологический анализ клопов материнского типа показал, что в их соматических ч

клетках содержится примерно по 100 хромосом. Клоны отцовского типа имели по 28 хромосом.

Сахарный тростник как объект селекции характеризуется признаками, присущими многолетним растениям, размножаемым вегетативно: полиморфизм клонов, их высокая степень гетерознготностн, анеуплоидность, частичная или полная мужская и женская стерильность и др.

У него, как н у всех вегетативно размножаемых растений, материалом для отбора служат сеянцы, полученные от посева семенами. Оценка и испытание отобранных клонов совмещается с их размножением. Вегетативное размножение позволяет сохранить любую комбинацию хромосом, в том числе и несбалансированную, возникшую вследствие межвидовой гибридизации или полиплоидии.

Размножение сахарного тростника осуществляется отрезками стеблей с двумя-тремл междоузлиями, каждый из которых содержит стеблевую и корневую почки. В поле обычно прорастает примерно 50—60% почек. Подземные междоузлия бывают укороченными. За счет подземных почек осуществляется кущение. Стебли культурных форм до цветения не ветвятся, а после отцветания у некоторых форм прорастает несколько терминальных почек. Одно растение тростника требует площади питания порядка 1,6 мХ0,8 м.

Стебли обычно достигают двух-ляти метров длины и от двух до пяти сантиметров в диаметре. На вершине стебля имеется примерно семь функционирующих листьев. Нижние листья засыхают, а у некоторых сортов опадают. Товарной является часть стебля от поверхности почвы до нижнего функционирующего листа. Растения, которые вырастают после посадки черенками, называются планта. Если срубить стебли планта,. то отрастают новые стебли, которые называются ретонье.

В производстве используют не только урожай планта, но и несколько последовательных урожаев ретонье, которые могут существенно различаться у разных форм. Поэтому при проведении селекционной ра'боты необходимо проводить учет урожайности планта и ретонье.

Формы сахарного тростника, которые способны наращивать массу товарных стеблей в течение нескольких лет и уборку которых можно производить через 18 месяцев после посадки или предшествующей уборки, называются сортами длинного цикла. Стебли этих сортов не должны отмирать и терять товарные качества в течение ряда лет. Клоны, у которых зацве-тзет небольшая часть стеблей, могут использоваться для длинного производственного цикла, особенно если у них после отцветания прорастают терминальные ночки. В момент прорастания почек содержание сахара в стебле падает, но позже вос-

¿танавливается. Клоны тростника, стебли которых отмирают или теряют свои товарные качества раньше чем через 18 месяцев после посадки или предшествующей уборки, относятся к сортам короткого цикла.

В большинстве стран, возделывающих сахарный тростник, примерно половина года бывает влажной и жаркой, что способствует росту сахарного тростника. Вторая половина года характеризуется сухой и прохладной погодой, когда идет-более интенсивное накопление; сахара. Хотя наибольшее содержание сахара в растениях отмечается в конце сухого сезона, уборка обычно ведется в течение всего этого периода, называемого сафрой, что связано с необходимостью равномерного обеспечения сырьем сахарных заводов. Сафра на Кубе длится с конца ноября до конца мая месяца. Формы, у которых в начале сафры содержание сахгра высокое, называются сортами ранней или осенней уборки. К середине сафры, и особенно к ее концу, эти сорта, как правило, значительно уступают по содержанию сахарозы другим, которые называются сортами, поздней или весенней уборки. Технически спелыми считаются стебли, у которых содержание сахара в верхней к нижней частях становится одинаковым (у незрелых стеблей в верхней:части содержится мало сахарозы).

Требования, предъявляемые к сорту производством, и задачи селекции-

Задачи селекции сахарного тростника, как и у других культур, определяются требованиями, предъявляемыми к сорту производством. Районированный сорт сахарного тростника за одинаковые промежутки времени должен обеспечивать возможно большие сборы сахара с единицы площади, быть устойчивым к действию неблагоприятных факторов среды, приспособленным « -принятой технологии возделывания, и давать сырье хорошего качества.

У создаваемых сортов должен быть высокий сбор товарной массы стеблей и их доля в общей массе. К размножаемым клонам предъявляются такие требования; как хорошее прорастание черенков после посадки, дружное отрастание и кущение после рубки, обильная облиственность, зеленый цвет листьев, отсутствие трещин и воздушных корней на стеблях. В процессе^'-селекции.нужно создавать формы, отзывчивые на высокий агрофон, устойчивые к поражению болезнями и вредителями, засухе, холоду, высокой температуре, переувлажнению,' засоленности почвы и другим факторам.

Необходимо добиваться того, чтобы стебли были, прямостоячими, выровненными и не полегали, во время уборки на плантации не должно быть недозревших или-засохших етеб-6

Таблица I

г

9

4-. * -

4 . Г..

'Й-

9' >

Г».

И .

Питомник! сеянцев ! ' /группу!

' Питомник

Ц ЕЛ»ВО»

! Пламга

I ?#т#иье

I_I

Питомник 1 отборе» м» групп !

Контроль- 1 ни! пнтом-!

ШХ |

__—(

I I

Планта

Предлагаемая схема селекционного процесса

ЛПнтоншк ! | с крем ваш К !

(Коллекционные ! ЕПятввник нэуче-1 1 питомник | (яяя коллекции (

Питомник се- 1 я вц еш /иихи- 1 1ядуально/ 1

Предварятель-1 мое сортояс- ! питание I

сорта I

I Ретонье I

!

длин- 1корот-1 него !кого рикла >цикла I

1Ре- |

1Т0НЬ0 ||

I

Iразмножения

I I

X

I конкурсное сортоиспытание "*! 1 Сорта I

Iдлянноге цнкла короткого цикла I

"ранней 1поздней(ранне* {поздно! 1 I убор км |уборкн I уборки Сборки I

|Планта ¡Планта «п**нта

Г I

|ретокьё]ретошБв

I .1

I ■......»I

1Ретонье1Рвтоньв! 1Произведст-—-Мвенное сор-

сор-

2Ретонье2Ретонье!!тонспитание

ЗРетоньеЗРетонье!!

I

лен. Листья должны быть прямостоячими и легко отделяться от товарной части стебля. Для производства очень .важно иметь сорта с разными сроками наступления технической спелости с целью удлинения периода сафры, а также сорта, которые после достижения технической спелости как можно дольше сохраняли в стеблях високос содержание сахара. Высокой устойчивостью к перестою на корню отличаются формы, не образующие согцветий, а также те, у которых после цветения сразу трогаются в рост терминальные почки.

Сырье, поступающее на сахарные заводы, должно содержать не менее 11,5—12% грубых мехашгчсских тканей (фибры). При создании новых сортов сахарного тростника особое внимание следует уделять содержанию сахара в соке и веществам,, мешающим выделению сахара в технологическом процессе. Такими веществами являются глюкоза, фруктоза, некоторые азотистые соединения, фенолы и крахмал.

Кроме основной продукции (сахара), тростник дает патоку, являющуюся кормом для животных и сырьем для производства рома, спирта и дрожжей. Выжатые стебли используются на сахарных заводах в качестве топлива или идут на приготовление бумаги и прессованных фиброплит, заменяющих древесные доскй. При создании новых сортов необходимо учитывать качество этой побочной продукции.

■ Необходимо также в процессе селекционном работы выделять клоны, имеющие отличительные морфологические признаки,- 'которые облегчают апробацию и идентификацию сорта.

Селекционная работа с сахарным тростником на Кубе в настоящее время организована с учетом всех требований, предъявляемых к сорту производством. Под руководством диссертанта уже созданы первые сорта интенсивного типа ранней и поздней уборки, приспособленные для возделывания в условиях длинного н короткого производственных циклов, которые позволяют хозяйствам рационально организовать производство и полнее использовать имеющиеся ресурсы.

Исходный материал для селекции.

Первичный исходный материал для селекции сахарного тростника представлен в коллекции сортами-клонами благородного тростника, созданными в результате народной селекции. Они послужили основой для создания всех возделываемых в настоящее время сортов и продолжают использоваться в селекционной работе в качестве исходного материала.

Во второй половине прошлого века, после выявления способности .благородного тростника к размножению семенами, исходный материал для селекции стал» создавать при исполь-

зовании внутривидовой гибридизации. Путем отбора клонов из гибридных популяций, удалось повысить продуктивность сахарного тростника, но все полученные таким образом формы были неустойчивы к поражению болезнями. Последнее обстоятельство особенно ярко проявилось на фоне эпифитотии вирусной мозаики, охватившей в начале нашего века почти все страны, возделывающие сахарный тростник, что поставило под угрозу существование эгон культуры вообще.

Поиск иммунных форм стимулировал работы но межвидовой гибридизации. Путем гибридизации клонов благородного тростника с разными формами S. spontanum L„ S. barberi Jeswiet и S. robustum Brandes и Jeswiet et Grassl и последующими возвратными скрещиваниями гибридов с благородным тростником и скрещиваний разных гибридов между собой получено большинство современных сортов. Эти межвидовые гибриды, наряду с устойчивостью к поражению болезнями к вредителями, отличаются наличием комплекса других хозяйственно-ценных признаков и свойств.

Считается, что соматические спонтанные мутации у сахарного тростника — явление редкое и нет примеров успешного их использовал и я в практике селекционной работы.

В последние два-три десятилетия во всех на учло-исследовательских учерждениях мира, занимающихся селекцией сахарного тростника, развернуты работы по межродовой гибридизации. Осуществлены скрещивания Saccharum с Erianthus, Miscanthidium, Miscanthus, Narenga, Selerosachya и Sorghum. Эти исследования считаются очень перспективными, но пока они еще не дали ожидаемых результатов. Имели место попытки применения в селекции сахарного тростника методов инбридинга и индуцированного мутагенеза. Однако они еще не получили широкого использования в селекционной ргботе, хотя известны случаи получения новых сортов путем самоопыления.

В качестве основного метода создания исходного материала для селекции в условиях Республики Куба рекомендуется проводить скрещивания клопов межвидовых гибридов культурного типа между собой и с другими лучшими формами. При этом скрещиваться должны формы, по возможности больше различающиеся по генотипу и приспособленные к разным экологическим условиям произрастания, так как возделываемые в настоящее время в качестве сортов межвидовые гибриды содержат довольно ограниченную часть генофонда разных видов. Продолжение работ ло межвидовой гибридизации представляется перспективным. Рекомендации автора по этим вопросам используются селекционными учреждениями Республики Куба в практической работе.

Методика скрещивания и выращивания сеянцев

Проведение скрещиваний сахарного тростника сзязано со значительными техническими трудностями из-за очень малых размеров цветков. Поэтому работы по гибридизации проводятся без кастрации. При этом в качестве материнских форм используются образцы со стерильной пыльцой и самостерильные, а сортов-опылителей—образовывающие большое количество фертильной ныльцы. До начала цветения соцветия материнских форм помещаются в изоляторы из плотной хлопчатобумажной ткани. Опыление производится путем подстановки под изолятор соцветий сорта-опылителя. Трудности проведения кастрации цветков, естественно, ограничивают возможности подбора пар по их селекционной ценности. В отделе селекции Института сахарного тростинка Республики Куба успешно проводятся скрещивания на отводках цветущих стеблей в помещениях, в которых растения предохраняются от воздействия ветра, и контролируются температура и влажность воздуха. Одновременность наступления фазы цветения у скрещиваемых форм обеспечивается путем воздействия на растения различными факторами среды {регулирование температуры, влажности почвы и воздуха, длины дня, сроков высадки черенков, доз удобрений и др.).

Семена у сахарного тростника очень мелкие — по массе примерно в 100 раз меньше зерновки пшеницы. Сразу после созревания и уборки их вместе с плодовыми оболочками и волосками (пух) высевают в ящики со стерилизованной почвой. Храниться до следующего сезона они могут только при температуре, близкой к нулю ( + 2—5'С) и при очень низкой влажности воздуха—в эксикаторе над хлористым кальцием. Оптимальная температура прорастания ссмян —г36еС.

В ящиках сеянцы выращиваются до размеров, позволяющих их пересаживать. В этот период удобно проводить искусственное заражение-сеянцев болезнями и выбраковывать все неустойчивые формы. В Республике Куба заражение сеянцев производится вирусом мозаики и. возбудителем бактериальной красной пятнистости листьев. Здоровые сеянцы пересаживаются по одному или несколько штук в полиэтиленовые стаканчики, набитые автоклавизованной почвенной смесью. В стаканчиках они растут, некоторое время на площадках* за* шищешшх от действия ветра, но под открытым небом (питомник закаливания).

В конце весны— начале лета сеянцы высаживались в поле (питомник сеянцев).

Методы отбора сеянцев

Сеянцы сахарного тростника представляют собой материал, где проводится отбор элитных растений — родоначальников новых сортов и исходных родительских форм, используемых в последующих скрещиваниях. Питомник сеянцев закладывается весной. Ширина междурядий — 1,6 м, расстояние между растениями в рядке —1,0 м. Примерно через год проводится глазомерная оценка отдельных растений по таким признакам, как мощность развития растения, число стеблей, диаметр и длина стебля и междоузлий, выравиенность стеблей, появление трешии на стеблях, устойчивость к полеганию, качество почек, опадаемость листьев, поражаемость болезнями и вредителями, наличие стеблей с соцветиями и колючего опушения листьев, особенности внутренней структуры стебля и др.

Оценка содержания сахара проводится косвенным способом — путем определения брикса (содержания сухих веществ в соке) с помощью рефрактометра.

В ряде стран в селекции сахарного тростника получает распространение групповой способ размещения растении в питомнике сеянцев (по 5—10 шт. в одно гнездо) с целью более эффективного использования земельной площади, запятой иод питомниками. В гнездах отбираются лучшие стебли, из которых готовятся черенки и закладывается питомник, называемый питомником отбора из групп. Объективность оценки сеявдев при таком способе их выращивания затруднена и эффективность отбора невысока. В Республике Куба гнездовой способ посадки сеянцев не применяется. В питомнике сеянцев обычно отбирается 5—J5% потомств в конце сафры по признакам растений плана десяти-двенадцатимесячного возраста.

Способы оценки клоков

В лроцессе селекции оценка отобранных клонов у сахарного'тростника осуществляется в основном так же, как и у дру* гих культур. Клони оцениваются но продуктивности, показателям качества продукции, приспособленности к механизированному возделыванию, устойчивости к поражению болезнями и другим признакам. На ранних этапах селекционного процесса продуктивные клоны выявляются с учетом тех же признаков, что и при отборе сеянцев. В питомниках сортоиспытания определяется урожай сахара путем взвешивания стеблей с учетом площади делянок, установления выхода сока и содержания в нем сахарозы пат яр и метрическим методом—«Поль» (Pol). Опыты по сортоиспытанию обычно закладываются в шестикратной повторностн. Учетная плошадь делянок — 50 м2.

В питомниках клопов и контрольном оценка технолотиче-

Ю

скнх свойстз клонов производится путем определения показателя, называемого «чистота сока»—>вычисления отношения содержания сахарозы к сухому веществу в соке — поль/брикс. Чем меньше разница между содержанием сахарозы и сухих веществ в соке, тем выше его чистота и, следовательно, технологические свойства. Для более точной оценки качества сока в нем определяется содержание веществ, затрудняющих процесс кристаллизации сахарозы. Окончательная опенка технологических свойств клонов производится на сахарных заводах.

Оценка клонов на приспособленность к комбайновой уборке производится в питомниках лроизводственного сортоиспытания.

По устойчивости к поражению болезнями клопы оцениваются на провокационных фонах. Описание методов создания провокационных фонов и способов искусственного заражения растений приводится в диссертационной работе по таким болезням, как мозаика, рахитизм,-обычная хлоротическая и коричневая пятнистость листьев, красная, ■коричневая и белая волосатость листьев, гоммоз, красная и коричневая гниль, а также обугливание стрелки (головня).

Совершенствованию методов оценки клонов в последние годы уделяется все большее внимание.

Организация селекционной работы и внедрение новых сортов в производство

Все страны, возделывающие сахарный тростник, за исключением Республики Куба, являются капиталистическими. Поэтому кубинским селекционерам даже положительный опыт нх работы по организации селекционной работы и внедрению новых сортов в прошводство нельзя перенимать без критического анализа, так как селекция в этих странах служит прежде всего интересам предпринимателей, а не трудящихся.

До революции 1959 года значительных успехов в селекции сахарного тростника в Республике Куба не было. Это объяснялось зависимым положением страны от США, которые тормозили развитие кубинской экономики и науки. Крупного государственного центра по координации селекционных работ в стране не существовало. Силы селекционеров были разрознены. Большую часть плантаций сахарного тростника занимали сорта иностранного происхождения. Сразу после революции положение стало еще хуже. Все специалисты США, а вместе с ними и многие кубинские селекционеры, не смея ослушаться США, начавших блокаду Республики Куба, отказали ей в помощи по селекции сахарного тростника. ■ .

Империалисты полагали, что Социалистическая Республика Куба не выдержит такого удара, но нросчитались.-В-науч-

иые учреждения по сахарному тростнику пришли полные революционного энтузиазма молодые кадры, которые одновременно работали и учились. Их усилиями осуществлен первый этап становления и развития в стране работ по селекции сахарного тростника. Советские: специалисты помогли Республике Куба организовать подготовку квалифицированных.кадров селекционеров. Селекционная работа во всех селекционных учреждениях страны ведется в настоящее время по единой программе, разработанной применительно к условиям республики.

Схема селекции сахарного тростника, принятая в настоящее время а Республике Куба, следующая:

1. Коллекционный питомник.

2. Питомник гибридизации.

3. Питомник сеянцев.

4. Питомник клонов.

5. Центральный питомник*размножения.

6. Питомники размножения в провинциях.

7. Контрольный питомник.

8. Питомники размножения.

9. Конкурсное сортоиспытание.

Образцы коллекции высаживаются сплошным способом на однорядковых делянках длиной 4 м без повторений, ширина междурядий— 1,6 м. Стандартный сорт размещается через каждые 10—15 номеров. В этом питомнике особое внимание уделяется оценке способности образцов к размножению семенами от перекрестного и самоопыления, а также проявлению у них комплекса ценных признаков в разных почвенно-кля-матических условиях. Питомники гибридизации (150— 300 клоков) размещаются в пунктах, где условия среды благоприятствуют цветению и формированию семян. Клоны, которые не дают достаточного количества семян в открытом грунте," скрещиваются в теплице при использовании отводков, выращиваемых'в гавайском растворе. Если формы, которые, желательно вовлечь в скрещивания, в данных условиях со-цветнй'не образуют, то образование генеративных органов у них стимулируют путем воздействия на растения различных факторов среды (сроки посадки, длина дня, температурный режим и др.)-

Питомник сеянцев закладывается только в одном пункте. Площадь шгтания одного сеянца — 1,6 мх0,5 м. Ежегодно выращивается около 100 тыс. сеянцев, из которых для дальнейшего изучения через год после лосадки отбирается примерно 5—8% лучших по своим показателям форм. Потомства растений, отобранные в питомнике соянцев, высаживаются в питомнике клонов на однорядковых делянках длиной 2 м. Стандартные сорта ранней и поздней уборки, приспособленные для 12

возделывания в условиях короткого и длинного • производственного цикла, размещаются через каждые 20 номеров. Клоны, создаваемые для выращивания в условиях короткого производственного цикла, примерно через 11 месяцев после посадки убираются, а все формы, которые к этому времени, не успели зацвести, оставляют для дальнейшего изучения в этом питомнике еще на 6—10 месяцев. В течение нескольких месяцев после уборки, а иногда до уборки следующего урожая, изучается характер отрастания побегов ретопье. Для размножения оставляется примерно 5% семей, обладающих комплексом ценных признаков.

Размножение клонов осуществляется в два этапа» Центральный питомник размножения закладывается на станции X овей я нос. Уборка черенков здесь производится через 8 месяцев после посадки. На следующем этапе клоны размножаются на других пяти станциях и изучаются в контрольном питомнике, где ведется учет урожая стеблей с единицы площади. В контрольном питомнике применяется парный метод сравнения клонов со стандартными сортами. Повторность опытов двукратная. Размер делянок — 48 ма. Учитывается урожай двух последовательных поколений.стеблей — планта и ретонье.

Формы, отобранные в контрольном питомнике, размножаются и полученный при этом посадочный материал используется для закладки питомников конкурсного сортоиспытания в 11 пунктах страны, различающихся по лочвенно-климатическим условиям. Размещение делянок в питомнике конкурсного сортоиспытания рендомизированпое, повторность — шестикратная. Учетная площадь делянок — 48 ма. Седьмая повторность используется для проведения анализа качества сока в динамике. Изучается поколение стеблей планта и два поколения ретонье. Производственное сортоиспытание пока регулярно не проводится, а государственная система сортоиспытания еще не создана. Авторство на сорта не присуждается. Решение о районировании сорта принимается на совещаниях специалистов на основании данных конкурсного сортоиспытания.

В целом селекция сахарного тростника в Республике Куба ведется в достаточных объемах и на сравнительно высоком научно-методическом уровне. Однако в организации работы имеются еще существенные недостатки. Так, чтобы в питомники сортоиспытания не попадали малоценные формы, необходимо повысить точность их оценки в питомнике, клонов и контрольном. В связи с тем; что посадочный материал лучшего качества получается из стеблей, еще не достигших технической спелости, затрудняется совмещение процессов размножения н оценки клонов, из-за чего в схемы работы вводятся дополнительные питомники размножения, которые удлиняют селекционный цикл.

При создании Института сахарного тростника селекционный процесс был искусственно разорван на две части: первой частью селекционного процесса — от получении исходного материала до создания сортов занимался отдел селекции, а сортоиспытание проводил отдел агротехники. Затем в составе от* дела селекции была создана специальная группа по сортоиспытанию. В свое время это был правильный шаг, но теперь, очевидно, что и он не привел к должному организационному единству процессов получения и оценки новых сортов и не создал заинтересованности селекционеров в результатах работы.

Недостатком существующей схемы селекционного процесса является л то, что в одних и тех же опытах изучаются -вместе сорта ранней и поздней уборки, приспособленные для возделывания в условиях короткого и длинного производственного цикла.

Автором диссертации применительно к условиям Республики Куба разработана программа селекции сахарного тростника на перспективу, включающая новую схему (табл. 1) и предусматривающая проведение соответствующих организационно-технических мероприятий по совершенствованию селекционной работы в стране. В соответствии с предлагаемой схемой работы селекционный цикл длится от 9 до 11,5 лет в зависимости от применяемого в питомнике сеянцев метода размещения растений и использования предварительного размножения перед конкурсным сортоиспытанием. В диссертации подробно описывается^ методика проведения работ, каждого этапа селекционного процесса.

В коллекционном лнтомнике клоны каждого вида нужно размещать на отдельных участках, чтобы исключить изменчивость признаков растений, обусловленную конкурентными взаимодействиями. Для более детальной оценки выделяющихся образцов рекомендуется закладывать специальный питомник изучения коллекции по методике предварительного сортоиспытания. Техника скрещиваний с питомнике гибридизации должна совершенствоваться в направлении все большего применения отводков. В питомнике сеянцев допускается групповое размещение растений. Стандартные сорта в питомнике клонов предлагается высаживать через каждые 10 номеровав шахматном порядке. В контрольном питомнике учетную площадь делянок можно сократить до 25,6 м2 и размещать набор стандартных сортов через каждые 10 номеров. Фор мы,-изучаемые в контрольном питомнике, одновременно оцениваются на порвокационных фонах по устойчивости к поражению наиболее вредоносными болезнями и вредителями.

Предварительное сортоиспытьгвание закладывается в марте при использовании полива, черенками, полученными при уборке планты контрольного питомника. В орошаемых уело-н

ьнях обеспечивается хорошая: укорсняемость черенков техни* чески спелых стеблей. Перед высадкой в предварительном сортоиспытании клоны разделяют на группы длинного и короткого шисла и в дальнейшем изучают: отдельно. В каждой-группе используется по два стандарта соответствующих циклов, приспособленных к ранней и поздней уборке. Учетная площадь ■ делянок — 48 м\ ловторность—трехкратная при рендомнзнрованном размещении. Четвертая повториость служит для проведения анализа качества -сока в динамике. Параллельно с предварительным сортоиспытанием осуществляется размножение лучших клонов.

Отличительная особенность питомника конкурсного сортоиспытания, закладываемого по новой схеме, состоит в том, что здесь сравнительное изучение клонов с соответствующим (обычно одним) стандартным сортом ирозодлтея отдельно по группам приспособленности к ранней и:поздней-уборке в условиях короткого или длинного производственного цикла.

С целью интенсификации селекции сахарного тростника и ускорения внедрения новых сортов в производство, необходимо осуществить в стране комплекс мероприятий по совершенствованию селекционно-семеноводческой-и. сортоиспытательной сети.

Селекционную работу предлагается развернуть на.пяти опытных станциях по полной схеме, включая все звенья от питомников исходного материала до конкурсного и производственного испытания. Одна из этих станций должна быть головной и осуществлять методическое руководство работой всех других станций. Центры по селекции обшаны проводить се-лекционно-гепетнческие исследования на высоком научно-методическом уровне в соответствии с новой схемой, селекции; При этом каждой станции нужно иметь несколько опорных пунктов в разных почвснно-климатических услоанях, чтобы проводить там испытания своих новых сортов и выполнять работы по гибридизации. Когда выращивание и отбор сеянцев ведутся в одном пункте, а оценка клонов ттроизводится-в'нескольких, трудно создавать сорта, приспособленные к особенностям местных условий.

Государственное сортоиспытание целесообразно организовать на основе меж станционного, проводимого под руководством центральной станции. Для осуществления контроля за постановкой опытов по сортоиспытанию, районирования сортов и присуждения авторских прав на выводимые сорта необходимо создать при Министерстве сельского хозяйства Республики Куба Государственную комиссию по сортоиспытанию и внедрению новых сортов в производство. Этот Государственный орган должен также обеспечить проведение производственных испытаний.перспективных клонов и интенсивное размножение

районируемых сортов с цельюбыстрого внедрения их в про--изводство.

' Работу на селекционных станциях необходимо организовать таким образом, чтобы каждый селекционер мог вести процесс селекции от начальных его этапов до районирования сорта и был заинтересован в результатах своей деятельности. За районирование сорта авторы должны поощряться {присуждение авторства, премирование и др.). Нельзя допускать, чтобы работа обезличивалась.

Несмотря на переживаемые трудности, селекция сахарного тростника в Республике Куба развивается успешно и имеет хорошие перспективы. Посевы под сортами отечественной селекции из года в год увеличиваются. Так, в 1976 году они уже занимали 40% площадей сахарнотростннковых плантаций. В таблице 2 приведены данные урожайности десяти лучших фарм в питомнике сортоиспытания провинции Матанэас, из которых девять — сорта кубинской селекции.

Таблица 2

Урожайность клонов в питомнике сортонспыния провинции Матанэас

(1972—1974 гг.)

Название сорта Урожай сахара (т.'га)

за три уборки в возрасте 12 месяцев

Му-54130 66,4 21.4

Му.54129 М у.5619 64.2 20,7

62,4 20,1

„ЧУ.5462 61,7 19.9

М У.5458 61,1 19,7

,1а.60—5 60,6 19,6

В ,4362. 60,1 19.4

С.8751 59,5 19,2

^60—9 57,7 18.6

МУ.53173 57,1 18,4

НСР0.» X Р 6,6 57,7 3.8%

Определение видов и описание сортов

Все виды сахарного тростника используются в селекционной, работе в качестве исходного материала. При проведении селекции важно знать морфологическую характеристику рода н уметь различать виды. Поэтому в диссертации приводится ключ для определения видов.

Сорта сахарного тростника представлены клонами,, каж-

дый из кйторЫх считается разновидностью. При проведении апробации сортов обычно учитываются слабомодифнциру-ющие признаки листа и стебля. В диссертации описывается характер изменчивости этих признаков у ряда сортов кубинской селекции.

Выводы

1. На основании проведенных исследований, изучения и обобщения мирового и отечественного опыта по селекции сахарного тростника намечены пути совершенствования селекционной работы а Республике Куба.

2. Разработанная применительно к условиям Республики Куба программа селекции сахарного тростника на перспективу, включающая новую схему и предусматривающая, проведение соответствующих организационных мероприятий, позволит интенсифицировать селекционную работу и сократить процесс создания нового сорта в среднем на 2—3 года,

3. Результаты исследований позволяют, рекомендовать в качестве основного метода создания исходного материала для селекции в условиях Республики Куба проведение скрещиваний клонов межвидовых гибридов культурного тчпа между собой и с другими лучшими сортами. При этом в скрещивания должны вовлекаться формы, различающиеся по генотипу и произр а стающие в разных экологических условиях.

4. Ввиду того, что возделываемые в настоящее время сорта сахарного тростника имеют ограниченную наследственную основу, продолжение работ по отдаленной гибридизации представляется перспективным.

5. На основании проведенных исследований за период 1964—1976 гг. создано и внедрено в производство 18 новых сортов сахарного тростника, которые в 1976 г. возделывались на площади около 600 тыс. га.

6. С целью ускорения темпов создания и внедрения в производство новых сортов необходимо в полном объеме развернуть селекционную работу на 5 опытных станциях по новой схеме, повысить заинтересованность селекционеров в результатах работы и создать при Министерстве сельского хозяйства Республики Куба Государственную комиссию по сортоиспытанию новых сортов.

Список опубликованных работ автора по теме диссертации

). Л н д э р е с В, М, Диас Ферер. Изучение морфологических и а на том и чески л различлй сортов сахарного тростника. НИСТ АН Куба. Бюллетень .Vi 1, 1965.

2. Лпдэрес В. М., За бала P.C. н др. Доклад о фергнлыюсти пыльцы сахарного тростника. НИСТ АН Кубы, Серия «Сахарный тростник», Л« 3. 1968 г.

3. Петрушина М. П., Лндэрес В: М. Значение питогенетиче-скнх.исследований сахарного тростника, НИСТ АН Кубы, Серия «Сахарный тростник», .Ns 11, 1968 г.

,4. Лндэрес В, М, Доклад о предварительном изучении индуцирования мутаций, полученных под действием гамма-излучения Сом сахарного тростника Кубы. .Материалы конференции Ассоциации технологов сахарного тростника Кубы, (АТАС), том 1, N» 39, 1970 г.

5. Лндэрес В, М. Селекция сахарного тростника на Кубе, Материалы конференции Ассоциации технологов сахарного тростника Кубы (ЛТЛС), том 1, Ss 40. 1972 г.

6, Лндэрес В, М. Сорта сахарного тростника на Кубе, НИСТ АН Кубы. Серия «Сахарный тростник», Jft 31, 1973 г.

7. Лндэрес В, М,. П е т р у ш н н а М. П. Гибридизация сахарного тростника К4 fíy6e. НИСТ" АН Кубы, Серия «Сахрный тростник», .V» 39, 1У73 г,

8. А н д э р е с В; М: Сравнительное изучение некоторых сортов сахарного тростника полученных в 1959—1963 гг. н клонов «Сан Исидро» и «Харону». НИСТ АН Кубы. .Vj 75, 1973.

9. Лндэрес В. М.. НИСТ (Научно-исследовательский техникум сахарного тростника) работает над улучшением культуры.возделывания сахарного тростника на Кубе, Журнал «АТАС», № 2/3, март—нюнь 1974 г.

10. Миланес Р, Н„ Андэрес В, М, Снижение урожайности сахарного тростника.сорта 2878 на Кубе, Журнал «Agricultura» АН Кубы, 1975 г.

Объем 1'/« п. я.

Заказ 1135.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии.им. К, А. Тимирязева 125008, Москва А-Э, Тимирязевская ул., 44