Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Теоретические и практические аспекты селекции озимой пшеницы в лесостепи Украины

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Теоретические и практические аспекты селекции озимой пшеницы в лесостепи Украины"

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК МИРОНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПШЕНИЦЫ им. В.Н. РЕМЕСЛО

На правах рукописи

ЖИВОТКОВ ЛЕОНИД АЛЕКСАНДРОВИЧ кандидат сельскохозяйственных наук

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕЛЕКЦИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ

(Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство)

ДИССЕРТАЦИЯ

в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Немчиновка, Московской области (1997 год)

Работа выполнена в Мироновском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства пшеницы им. академика В.Н. Ремесло

в 1971-1996 гг.

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор биологических

наук, профессор B.C. Шевелуха доктор сельскохозяйственных наук Сандухадзе Б.И.

доктор сельскохозяйственных наук Эзрохин JI.M.

Ведущее предприятие (организация): Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева, кафедра селекции и семеноводства полевых культур

Защита состоится ММЛ _1997 г. в ^^ часов на

заседании диссертационного совета Д.020.19.01 в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечернозёмной зоны по адресу: 143013, Московская обл., п/о Немчиновка-I, ул. Калинина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-испедовательского института сельского хозяйства Центральных районов Нечернозёмной зоны.

Автореферат разослан " "^/^£¿^997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук Лапочкин В.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Озимая пшеница среди возделываемых культур отличается наиболее высоким потенциалом продуктивности. В лесостепной зоне Украины озимая пшеница высевается на площади 2.6-3,2 млн. га (1974,1978-1984,1991-1995) и по уровню урожая (32-37 ц/га) значительно превышает яровой и озимый ячмень, овес, горох, гречиху. В ежегодных заготовках зерна и валовом сборе важное место занимает озимая пшеница. Анализ за 1971-1995 годы высеваемых площадей и урожайности озимой пшеницы показывает, что наблюдается значительное отставание валовых сборов зерна от потребностей народного хозяйства. Нестабильность зернового производства, снижение валовых сборов зерна негативно влияет на экономику Украины, России и других государств.

Основными причинами недобора урожая озимой пшеницы являются грубые нарушения технологии возделывания и селекционные недостатки основных районированных сортов. Несмотря на достигнутый существенный селекционный прогресс в последние годы, многие сорта недостаточно устойчивы к полеганию при возделывании на высоком агрофоне, недостаточно устойчивы' к поражению основными грибными болезнями. Нередко, только из-за слабой устойчивости к полеганию и поражению грибными болезнями урожайность снижается на 25-30 %. Существенно снижают ценность озимой пшеницы, как основной зерновой культуры, и возделывание сортов со средними и низкими хлебопекарными качествами.

Сорт выступал и выступает как важный фактор в системе мероприятий, направленных на увеличение производства зерна. Современные сорта озимой пшеницы типа Альбатрос одесский, Мироновская 61 способны обеспечивать в Лесостепи Украины урожай 70-95 ц/га, что выше урожайности предыдущих сортов на 10-25 ц/га. Реализация потенциальной продуктивности сортов озимой пшеницы обусловлена многими факторами, среди которых в Лесостепи Украины наибольшее значение имеют влагообеспеченность, большая амплитуда колебаний температуры в зимний период, засуха.

Выведение новых сортов, обеспечивающих максимальный урожай в доступных технологиях возделывания, сочетающих высокий показатель продуктивности с генетической защитой урожая от основных лимитирующих факторов внешней среды - главная задача селекции.

В ^ основу селекционной программы работ положены задачи дальнейшего увеличения продуктивности озимой пшеницы, качества зерна с одновременным повышением адаптивного потенциала за счет усиления адаптивных свойств - морозо- и зимостойкости, засухоустойчивости, устойчивости к болезням и вредителям, способности обеспечивать стабильный урожай в различных условиях выращивания.

Задача комплексного совмещения в одном сорте продуктивности и устойчивости к неблагоприятным условиям среды требует концентрации усилий многих специалистов {селекционеров, генетиков, физиологов и иммунологов).

При усложнении селекционных задач все более необходимы работы по теории селекции, внедрение в практику селекции новых технологий, разработка новых методов оценки материала, использование сооружений искусственного климата.

Цели и задачи исследований. Целью проведенных исследований является разработка теоретических подходов и практических методических основ селекции озимой пшеницы для Лесостепи Украины.

Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие задачи:

1. проанализировать состояние селекции озимой пшеницы на современном этапе;

2.сделать ретроспективный анализ стратегии и техники селекции в Мироновском институте;

3.проанализировать на сортах Мироновского института изменения ироду к, ивности в процессе селекции;

4. охарактеризовать сорта озимой пшеницы, созданные в Мироновском институте, и выявить их морфобиологические особенности;

5.определить и охарактеризовать адаптивность сортов озимой пшеницы Мироновского института пшеницы;

б.определить приоритетные направления в селекции озимой пшеницы для Лесостепи Украины с учетом факторов, лимитирующих продуктивность сортов;

7.наметить стратегию и тактику селекционной работы по созданию сортов с заданными параметрами оптимальной модели сорта;

Исследования выполнялись в рамках государственных научно-технических программ (1971-1990 гг.), 0.51.178; 0.Ц.032; 0.51.03 и заданий научно-технической программы "Продовольствие 95"-01.20; 01.22; 01.24; 01.25; 01.26 (1990-1995 гг.)

Научная новизна работы в методологическом и методическом плане состоит в создании генетически разнообразного и обширного материала для вкведения высокопродуктивных сортов озимой пшеницы, полученного с участием мировой коллекции ВИРа, образцов озимой пшеницы из бывшей ГДР, Чехословакии, Болгарии, Германии, Польши; в использовании при создании сортов в зависимости от задач и специфики исходного материала различных методов: внутривидовой гибридизации, изменения ярового типа развития форм в озимый, экспериментального мутагенеза, внутривидового отбора; в широком экологическом испытании селекционного материала по

программе международного сотрудничества в разных географических регионах; в разработке и применении новых эффективных искусственных фонов, позволяющих с высокой надежностью отбирать устойчивые к патогенам формы озимой пшеницы; во внедрении морфофизиологического метода для оценки селекционного материала.

Новизна экспериментальной части работы заключается в анализе динамики основных качественно-ценных признаков у сортов озимой пшеницы Мироновского института и выявлении тенденции их изменения в процессе селекции в условиях Лесостепи Украины; обнаружена и исследована канализирующая роль условий среды на формировании хозяйственно ценных признаков, что дало возможность разработать систему селекционных мероприятий повышения уровня того или иного признака; показано создание в процессе селекции новых морфофизнологических типов растений озимой пшеницы, дано их описание; созданы сорта озимой пшеницы, превышающие по продуктивности сорт Украинка 246 на 28,9 ц/га; дана их морфобиологическая характеристика, определены для каждого из сортов преобладающий морфофизиологический тип, и их адаптивность; развито положение, что каждый сорт представляет собой целостную ростовую, морфогенетическую н биоритмологическую систему; показано, что повышение продуктивности вновь созданных сортов сопровождалось усилением интенсивности морфогенетических процессов формирования структуры растения, особенно при формировании генеративной сферы; разработано теоретическое положение о видовой и сортовой реакции сортов озимой пшеницы на факторы среды, в качестве критерия видовой реакции сортов предложена среднесортовая урожайность совокупности сортов; наличие такого критерия позволяет более эффективно выявлять сортовые реакции на среду; показана возможность создания сортов озимой пшеницы для возделывания в условиях Лесостепи Украины с потенциалом урожайности зерна 9-10 т/га и разработана модель такого сорта.

Сформулированы теоретические основы селекции озимой пшеницы для условий Лесостепи Украины; селекция озимой пшеницы должна базироваться на четком представлении о канализирующей роли среды в формировании хозяйственно ценных признаков, т.е. искусственный отбор (селекция) должен учитывать общие тенденции формирования свойств и признаков озимой пшеницы в результате естественного отбора. Успешная селекция должна базироваться:

- на глубокой проработке лимитирующих факторов среды;

- канализирующей роли среды на формировании признаков растения пшеницы;

- возможностей генетической защиты сортов от неблагоприятных факторов среды;

закономерностей наследования хозяйственно-важных признаков; на глубоко научном подходе к созданию исходного материала; ,1а адаптивных в данном регионе морфобиотипах растений.

Эги принципы селекции и являются основными положениями, вынесенными диссертантом на защиту.

Результаты селекции в Мироновском селекцентре являются подтверждением выдвигаемых диссертантом теоретических и практических положений.

Практическая ценность работы.

1 Разработана методика выявления адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по сравнению урожайности сорта со среднесортовой урожайностью.

2 Усовершенствован способ оценки зимостойкости сортов озимой пшеницы по их реакции на оттепели в зимний период.

3 Разработаны и внедрены в практику жесткие искусственные инфекционные фоны для создания исходного материала озимой пшеницы с групповой устойчивостью к основным грибным болезням.

А Создан ценный исходный селекционный материал для получения сортов интенсивного типа, устойчивый к действиям биотических и абиотических факторов внешней среды.

5. Новые сорта и перспективные линии озимой пшеницы переданы в мировую коллекцию ВИРа, а также многим селекционным учреждениям Украины, России, Белоруссии и Казахстана для практического использования.

6 Выведены (в соавторстве) и районированы 10 сортов озимой пшеницы в Лесостепи и Полесье Украины, России, Белоруссии, Казахстане и Молдове: Мироновская 25, Мироновская 61, Мироновская остистая, Волгоградская 84, Комсомольская 56, Мироновская 27, Мироновская 28, Мироновская 30, Мироновская 31, Мирлебен, Мироновская полуинтенсивная.

7. Переданы на государственные испытания 6 сортов озимой пшеницы: Мирич, Мироновская 65, Мироновская 66, Мирхад, Лира и Экспромт, отличающиеся высоким потенциалом урожайности, устойчивостью к грибным болезням, полеганию и высокими технологическими качествами зс.жа.

Реализация результатов исследований и экономическая эффективность

За годы исследований при непосредственном участии автора как исполнителя и руководителя работ выведены следующие сорта озимой пшеницы:

Мироновская 25 - районирован в 1980 году в Черкасской, Киевской, Житомирской, Ровенской областях Украины и в Псковской области Российской федерации.

Мироновская 61 - районирован в 1989 году в Киевской, Черкасской, Винницкой, Черниговской, Сумской, Житомирской, Хмельницкой, Ивано-Франковской, Черновицкой, Львовской, Тернопольской, Ровенской, Волынской областях Украины и в Белгородской области Российской федерации.

Волгоградская 84 - районированный в 1989 году в Волгоградской и Воронежской областях Российской федерации.

Комсомольская 56 - районирован в 1990 году в Северном Казахстане и пяти областях и краях Российской федерации.

Мироновская остистая - районирован в 1992 году в Лесостепи Украины и Белоруссии.

Мироновская 27 - районирован в 1992 году в областях Лесостепи Украины и в Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой, Орловской, Тамбовской областях Российской федерации и в Молдове.

Мироновская 28 - районирован в 1993 году в лесостепи Украины.

Мироновская 30 - районирован в 1994 году в Лесостепи Украины.

Мирлебен - районирован в 1993 году в Лесостепи и Полесье Украины.

Мироновская полуинтенсивная - районирован в 1994 году в Лесостепи н Полесье Украины, в Брянской, Владимирской, Ивановской, Калужской, Московской, Рязанской, Смоленской и Тульской областях Российской федерации.

Мироновская 31 - районирован в 1996 году в Лесостепи Украины.

Мирич - проходит государственные испытанна с 1995 года.

Мироновская 65, Мироновская 66 и Мнрхад - проходят государственные испытания с 1995 года.

Лира, Экспромт - проходят государственные испытания с 1996 года.

Уборочная площадь на зерно под перечисленными сортами составила: в 1990 году - 567,2 тыс.га; в 1991 году - 1148,1 тыс.га; в 1992 году - 1469,5 тыс.га; в 1993 году - 1950,9 тыс.га; в 1994 году - 1117,5 тыс.га.

Дополнительный сбор зерна от внедрения в производство сортов озимой пшеницы Мироновская 61, Мирлебен, Мироновская остистая и Мироновская 27 в Лесостепи и Полесье Украины в 1993 году достиг 648820 тонн. Стоимость дополнительно собранного зерна составила 830489600 руб.

Апробация работы н публикация результатов исследования

Основные результаты научных исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзных косрдинашгонно-методических

совещаний по селекции и семеноводству озимой пшеницы (г. Мироновка, 1977, 1980,1982,1987; г. Баку 1982; г. Бельцы 1985), международных координационных совещаниях по СЭВ (г. Одесса, 1979, 1982, г. Бернбург -Хадмерслебен, 1979, 1986; г. Кромержиж 1984, г. Прага 1981, г. Толбухин 1990), на годичных собраниях Южного Отделения ВАСХНИЛ (г. Киев 1984,1985,1987,1990), годичном собрании Отделения растениеводства и селекции РАСХН (г. Москва 1995 г.) научно-методическом совещании по селекции, семеноводству и технологии возделывания зерновых культур (г. Москва, НПО " Подмосковье" 1994 г.).

Материалы экспонировались на ВДНХ СССР (1980, 1°85,1988,1989 г.) и отмечены серебряными и бронзовыми медалями на ВДНХ Украины, отмечены 3 дипломами (1979,1989,1993г.) на международных выставках (г. Брно 1979,г. Нитра 1988).

Основные результаты научных исследований изложены в 87 статьях , опубликованных в научных и научно - производственных журналах, брошюрах и региональных научных сборниках, общим объемом 28,7 печатных листов.

Экспериментальные данные получены автором самостоятельно и при его непосредственном участии в селекционном процессе, выражающимся в определении общей стратегии селекционных работ, в создании или подборе материалов и методов исследований, их совместном проведении н обсуждении полученных результатов. Теоретические положения сформулированы соискателем самостоятельно.

Диссертант выражает искреннюю благодарность за помощь в работе доктору биологических наук З.А. Морозовой, доктору с.х. наук В.В. Шелепову, кандидатам сельскохозяйственных наук Н.И. Блохину, Л.И. Волошиной, В.А. Власенко, Г.Е. Борсуку, А.Н. Борисенко, А.Н. Ковалишиной, научным сотрудникам Чебакову, Г.Б. Вологдиной, А.Л. Дсргачеву, Н А. Сабадин, С.Н. Жудре, сотрудникам отдела пшеницы, лаборатории качества зерна, отдела семеноводства и семеноведения, физиологии растений и защиты растений и др.

1.Условия, исходный материал и методы проведения исследований

Настоящая работа является обобщением экспериментальных, селекционных и полевых исследований в Мироновском институте пшеницы имени В Н. Ремесло за 25 лет, где соискатель работал сначала в качестве старшего научного сотрудника отдела селекции озимой пшеницы, заместителя директора института по селекцентру, а с 1984 года и по настоящее время директором института, заведующим отделом селекции

озимой пшеницы и заведующим лабораторией международных селекционных исследований озимой пшеницы.

Обобщены способы и методы работы селекционных учреждений в Лесостепи Украины, бывшей ГДР, Чехословакии, Болгарии и Польши, с которыми Мироновский институт с 1971,1977,1983 гг. начал совместную программу работ по селекции озимой пшеницы и продолжает по настоящее время. Проведен анализ поведения сортов озимой пшеницы Мироновского института на сортоучастках Украины и на территории бывшего СССР, где у института имелись опорные пункты в Волгограде, под Москвой и в Кустанае.

Исходным материалом служили коллекционные образцы озимой и яровой пшеницы ВИРа, районированные сорта селекцентров и научно-исследовательских институтов Украины и бывшего СССР, а также полученные по обмену с учреждениями ГДР, Германии, Чехословакии, Болгарии и созданные нами на основе этого материала гибридные популяции.

Полевые опыты с 1971 по 1995 гг. проводились на полях Мироновского института пшеницы в селекционном севообороте при строгом чередовании культур и проведении агротехнических приемов. Почвы - выщелоченный чернозем. Количество осадков колебалось от 239 до 592 мм. Селекционные посевы размещались по черному пару и гороху. В конкурсном сортоиспытании предшественниками были горох и кукуруза на силос, площадь делянок 25-10 м2, повторность 4-6 кратная, норма высева 4,5-5 млн. всхожих зерен на гектар. Оптимальные для зоны Лесостепи Украины сроки посева - 10-20 сентября. Морозостойкость сортов и гибридов оценивали при искусственном промораживании в камерах низких температур Мироновского фитотрона, с температурами - 14°С; - 16"С; -18°С и -21°С. Стандартный сорт Мироновская 808.

Анализы технологических качеств зерна выполнены в лаборатории института. Определяли содержание белка по Кьельдалю, содержание клейковины по ГОСТУ, качестве клейковины на приборе ИДК-1, число седиментации. Такие технологические показатели качества зерна, как "сила" муки, время образования и устойчивость теста., калориметрическая оценка, общая хлебопекарная оценка исследованы по Методике Государственной комиссии по сортоиспытанию. Стандартный сорт по качеству зерна -Мироновская 808.

Степень поражения бурой ржавчины и мучнистой росой определяли по Методике Государственного испытания (1963).

Органогенез изучали по Ф.М.Куперман (1982). Морфогенетическин анализ проведен по З А. Морозовой (1983). Искусственный инфекционный фон по бурой ржавчине создавали в фазу выхода растения в трубку по общепринятой методике (Э.Гешеле, 1978).

Наблюдения и учеты проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1963), Международному классификатору СЭВ рода Triticum (1984).

За годы исследований имело место чередование благоприятных ( 1978,1977,1988,1989,1990, 1993 ), очень засушливых ( 1973, 1972, 1975, 1979, 1986 ), очень влажных ( 1980, 1985, 1989, 1990, 1995 ), а также не благоприятных по перезимовке ( 1971, 1976, 1973, 1974, 1979, 1986 ) лет, что позволило дать всестороннюю оценку селекционному материалу и выведенным сортам озимой пшеницы.

Обработку экспериментальных данных проводки методами корреляционного, вариационного и дисперсионного анализов (Доспехов Б.А., 1973, Вольф В.Г., 1966, Рокицкий П.Ф., 1974)

2. Состояние селекции озимой пшеницы на современном

этапе

В настоящее время посевные площади озимой пшеницы определены структурой всего зернового клина в севооборотах того или иного региона. Повышение сбора зерна пшеницы за счет расширения посевов практически исключается. Повысить производства зерна может'достигаться единственным путем - повышением урожайности, которая определяется в первую очередь сортовым составом. В довоенные годы на Украине селекционерами Мироновской опытной селекционной станции была создана озимая пшеница Украинка. Продолжительное время сорт Украинка высевался в колхозах и совхозах на площади до 7 млн. га. Вместе с тем, этот сорт имел существенные недостатки: полегал, страдал от низких температур в суровые зимы , сильно повреждался грибными болезнями.

В послевоенные годы до i960 г. широкое распространение получили такие сорта озимой пшеницы, как Эритроспермум 15, Одесская 3, Лютесценс ! 7. Они повысили уровень урожайности на Украине до 16,9 ц/ra. В 1960-1965 гг. средний уровень урожайности на Украине повысился до 18,4 ц/ra и определялся такими сортами озимой пшеницы - Мироновская 264, Бслоцерковская 198 и Безостая 1. Благодаря очередной сортосмене за 19661970 гг. урожайность озимой пшеницы повысилась до 22,7 ц/га, или на 6,7 ц/га по сравнению с 1965 годом. В этот период основные площади посева занимали сорта Мироновская 808 и Безостая 1. В производстве сорт Мироновская 808 к 1970 году занимал 55,4% площади озимой пшеницы на Украине. В течение 1971-1975 гг. сорта Безостая 1 и Мироновская 808 преобладали в посевах, но уже начали широко возделываться новые сорта интенсивного типа Мироновская юбилейная, Одесская 51, Ильичевка, Прибой, Аврора, Кавказ, Полесская 70, Харьковская 63. Вновь возделываемые сорта отличались более высокой устойчивостью к полегйнию,

грибным болезням и вредителям. Средние урожаи на Украине возросли до 32 ц/га.

В последние годы значительно пополнился сортовой состав озимой пшеницы в основных зонах ее производства. Основные сорта, возделываемые в Лесостепи Украины - Мироновская 61, Мироновская 27, Мироновская остистая, Белоцерковская 18, Харьковская 75, Харьковская 90, Полесская 87 и ряд других. Ориентация в процессе селекции на высокий потенциал продуктивности в определенной степени способствовала снижению устойчивости сортов к неблагоприятным факторам среды. Все районированные и проходящие государственное сортоиспытание сорта, как и большинство используемых в скрещиваниях, недостаточно устойчивы к зимним невзгодам, болезням, многие не устойчивы к вредителям.

Основная задача селекции на современном этапе - создание экологически пластичных сортов, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков и свойств, обеспечивающих достаточно высокие урожаи а благоприятных условиях возделывания, и повышение нижнего порога урожайности в экстремальных условиях.

3. Ретроспективный анализ селекции озимой пшеницы в Мироновском институте пшеницы

В современных условиях земледелия сорт выступает как самостоятельный фактор повышения и стабильности урожая, улучшения природоохранных мероприятий, экономии энергетических ресурсов и материалов. Наряду с агротехническими мерами, сорт имеет огромное, а в ряде случаев существенное значение для получения высоких и стабильных урожаев. Новые сорта обеспечивают повышение урожая от 2-3 до 8-10 ц/га и более. Если рассматривать смену поколений Мироновских сортов озимой пшеницы на базе опытно-экспериментального хозяйства института, то можно констатировать увеличения урожайности из поколения в поколение на 7.811.7 ц/ra, о чем свидетельствуют данные табл. 3.1. Со времени выращивания сорта Украинка 246 реально состоялось 4 смены сортов.

Внедрение сорта Украинка 246 дало возможность - повысить урожайность озимой пшеницы более, чем на 8 ц/га. Так, при выращивании в ОЭХ института ее средняя урожайность за 1947-1967 гг. составила 23.5 ц/га Средняя же урожайность сортов второй сортосмены (Мироновская 264, Мироновская 808) за 1960-1993 гг. составила 32, 9 ц/га, что на 9,4 ц/га больше , чем у Украинки 246.

Выразителями третьего периода селекции являются copra Мироновская Юбилейная, Ильичевка и Мироновская 25. Они превысили сорт-Мироновскую 808 на 7,8 ц/ra, а сорт Украинка на 17,2 ц/га

Урожайность сортов четвертой сортосмены (Мироновская 61, Мироновская 27, Мироновская полуинтенсивная. Мироновская остистая, Мирлебеч) выше сортов предшествующего периода на 11,7 ц/га и на 28,9 ц/га выше Украинки.

Смена урожайности сортов озимой пшеницы требует детального анализа методов селекционной работы, использования исходного материала, обусловивших такие достижения селекции. Методом индивидуального внутрисортового отбора из оригинальной Банатки селекционеры В.Е. Жолткевич, Л И. Ковалевский и И.М. Еремеев создали сорт Украинка 246. Сорта Мироновская 264 и Мироновская 808. были создан-1 В.Н. Ремесло, разработанным им методом многократного группового и массового отбора из популяций, полученных трансформацией яровой пшеницы в озимую. Созданные В.Н, Ремесло сорта озимой пшеницы только на территории бывшего СССР занимали посевную площадь свыше 9 млн. га. В шестидесятых годах начались работы по гибридизации сортов и линий Мироновской селекции с сортами Краснодарского НИИСХ (Безостая 4, Безостая 1, Ранняя 12 и др.) и ряда других научно-исследовательских центров. В основном комбинации парных скрещиваний составляли только 2 родите..ьские формы. В результате была создана группа сортов озимой пшеницы третьей сортосмены. Интенсивно идет процесс поиска новых методов и исходных форм. Использовали методы внутрисортового отбора из иностранных и инорайонных сортов, гибридизацию яровых форм с озимыми, экспериментальный мутагенез, отдаленную гибридизации. В начале 70 -х годов институт существенно расширил материал озимой пшеницы, различного экологического и географического происхождения. В 1971-1973 годах начинается международное сотрудничество по селекции озимой пшеницы с селекционерами Восточной Германии, с 1976 года научно-исследовательскими учреждениями Чехословакии и с 1984 года с институтом селекции пшеницы и подсолнечника " Добруджа" Болгария. Расширение и углубление методов работы, получение разнообразного исходного материала, особенно обмен новейшими селекционными формами по программам международного сотрудничества, позволили создать в институте новые направления формообразования. В 1985 году на Государственное испытание передан сорт Мироновская 61, который высева ет~я на Украине на площади более 800 тысяч гектаров. Сорт выведен в результате сотрудничества с научно-исследовательским институтом Бсрнбург-Халмерслебен, скрещивание Мироновского сорта Ильичевка с линией Лютесценс 6508/74, из Германии.

Сорта озимой пшеницы Мечта 1 и Мечта 2, созданные по совместной программе, были промежуточными между Ш и IV сортосменами в селекции. По программе работ с фирмой "Земундо" (Германия) создан сорт озимой

Методы селекции н результаты работы по озимой пшенице в Мироновском институте пшеницы

Таблица 3.1.

Методы работы Исходный материал Сорта Пери- Урожайность ц/га Годы внедре Максимальная

оды селекции ОПХ Элита Прибавка к I поколению ния площадь за I год в млн. га

Индивидуальный внутрисортовой отбор Исходная Банатка Украинка 0246 1 23,5 1947-1967 - 19241960 7

Многоразовый и массовый отбор из материала, полученного трансформацией яровой пшеннцы а озимую Яровая пшеница Артемовка (Народная Украинка) Мироновская 808 Мироновская 264 II 32.9 1960-1993 9,4 19691993 9

Индивидуальный отбор из гибридных популяций на основе парных скрещиваний Лютесценс 106 х Безостая 4 Безостая 4 х Мироновская S08 Ранняя 12 х Ильичевка Мироновская юбилейная Ильичевка Мироновская 25 Ш 40,7 1968-1989 17,2 19711993 2,5

Индивидуальный отбор из гибридных популяций Ильичевка х Лютесценс 6508/75 (Прибой х Мироновская юбилейная) х Лютесценс 6538 Maris Templar х Ильичевка Лютесценс 7696 х Краснодарская 57 Мироновскгя 61 Мироновская 27 Мироновская полуиктен-сивная Мироновская 28 IV 50,1 1987-1995 26,6 19871995 19921996 19941996 19931996 1,5 (только на Украине)

Индивидуальный отбор из линий гибридного происхождения Эритроспермум 6204 х (Narino 59 х Мироновская 808) Мироновская ост-:, тая IV 51,3 27,8 19921996 0,15 (Украина, Беларусь)

Многоразовый индивидуальный отбор в популяциях озимого типа развития, полученных из яровых Siete Ceno» Мироновская 40 rv 49,7 26,2 19871992 0,012 (только на Украине)

Массовый отбор из линий, полученных по программе международного сотрудничества Линия 16208/83 (23833/75 х (Гейне х Мироновская 808) х Альцедо Мирлебен IV 55,2 31,7 19921995 0,45 (только на Украине)

Индивидуальный отбор из гибридных популяций Лкггесценс 4933 х Ильичевка Волгоградская 84 IVA - - 19901995 0,6 (только в России)

Индивидуальный отбор из линий гибридного происхождения Эритроспермум 3387 х Мироновская 10 Комсомольская 56 IV Б - - 19911995 0,1 (Россия, Казахстан)

Индивидуальный внутрисортовой отбор из линий, полученных по программе международного сотрудничества Лютесценс 4771/78 TAW 5142918/81 Лютесценс 4771 Miraz Micon Ramiro IV В 0,15 0,5 0,5 (Германия)

Внутрисортовой отбор индивидуальный отбор из линий гибридного, мутаитного и иного происхождения разнообразный Лира V

Отбор из популяций при изменении типов развития Коммунар Мироновская 34

Отбор из линий, полученных на основе международного сотрудничества по обмену Mirchad

Индивидуальный отбор из гибридных популяций на основе парных скрещиваний

Отбор из мутантных и гибридномутантных скрещиваний

пшеницы Мирлебен, который в 1992 году внесен в Реестр сортов Украины. За сравнительно короткий период IV группа сортов пополнилась сортами Мироновская 40, Мироновская остистая, Мироновская 27, Мироновская 28, Мироновская 30, Мироновская полуинтенсивная. В генеалогии этих сортов присутствуют инорайонные образцы. В сорте Мироновская 40- сорт Siete Cerros из Мексики, в Мироновской остистой - Narino 59 из Колумбии, в Мироновской полуинтенсивной - Maris Templar из Англии, в Мироновской 27 - отселектированиая линия Лютесценс 6538, полученная из Германии.

Зона обслуживания института по селекции и семеноводству озимой пшеницы и других зерновых культур включает 52 областей Лесостепи и Полесья Украины. Рубеж 1983-1986 гг. оказался крайне трудным для Мироновского института. В условиях широкого применения интенсивных технологий сорта Мироновская 808, Ильичевкэ, Мироновская 25 оказались невостребованными из-за ненадежной устойчивости к полеганию, сильного поражения бурой ржавчиной и мучнистой росой, корневыми тнилями, фузариозом, септориозом.

При селекции новых сортов учитывали особенности природных зон, необходимость возделывать в каждом хозяйстве 3-4 сортов с различиями по биологическим и хозяйственно - ценным признакам

При создании сортов озимой пшеницы в Мироновском институте применяют следующие методы: внутривидовую гибридизацию, изменение ярового типа развития форм в озимый, экспериментальный мутагенез, внутривидовой отбор. Каждый из них имеет специфику, как в подходах использования исходного материала, так и при проведении отбороп, а в целом вся селекционная работа определяется как лимитирующими факторами среды, так и хозяйственной потребностью. Из селектируемых признаков наиболее значимы зимостойкость, устойчивость к грибным болезням, устойчивость к полеганию, скороспелость, качество зерна, а также комплекс признаков. Большое внимание уделяется в институте методическим работам и изучению формообразования у вновь создаваемых сортов и закономерностям наследования хозяйственно ценных признаков.

Большое разнообразие почвенно-климатическнх условий Украины, возросшие требования к сортам определяют следующие основные направления в селекции озимой пшеницы:

1 .Создание сортов интенсивного типа для выращивания на высокоплодородных богарных и орошаемых землях с потенциалом урожайности 80-90 и 90-100 ц/га

2, Создание сортов полуинтенсивного типа, обеспечивающих высокий урожай зерна после непаровых предшественников.

Конкретные параметры будущих сортов представлены в таблице 3.2.

3.1. Мировая коллекция образцов озимой пшеницы и ее использование в селекционном процессе.

В Мироновском институте пшеницы ежегодно проводится всестороннее изучение большого набора образцов озимой пшеницы из мировой коллекции ВИРа, экологическое испытание сортов озимой пшеницы из стран СНГ и лучших образцов зарубежных стран для использования в селекционных программах. За последние 20 лет (1975-1996) изучено более 2700 образцов мировой коллекции ВИР, которые использованы в гибридизации для создания исходного материала и bi ледения новых высокоурожайных сортов озимой пшеницы.

Наибольшую ценность для условий Лесостепи Украины представляют образцы озимой пшеницы из стран Западной Европы (табл. 3.3 ). Они обладают высокой устойчивостью к полеганию, поражению грибными болезнями и продуктивностью. Однако преобладающее большинство западно-европейских образцов имеют сравнительно слабую морозостойкость. Наиболее широко в гибридизации используется образцы озимой пшеницы из Германии, Англии, Франции, Чехословакии, Болгарии, Венгрии, Польши, Югославии. Образцы озимой пшеницы из Китая, Кореи и Японии отличаются скороспелостью, сравнительно низкой продуктивностью, поражаются грибными болезнями и с их участием в гибридизации до настоящего времени не удалось создать хозяйственно ценных линий. Использование в гибридизации образцов из Швеции, Норвегии и Финляндии затруднено из-за их позднеспелости,, эти формы выколашиваются на 6-12 дней позже стандартных сортов. Неудовлетворительные результаты получены также при использовании в гибридизации образцов из США и Каналы в силу большой экологической разобщенности. Широко используются в гибридизации лучшие сорта озимой пшеницы со »данные в России, прежде всего, в Краснодарском и Донском селекционных центрах, в Одесском селекционно-генетическом институте, Украинском институте растениеводства. Украинском институте земледелия. В табл. 3.4 показано участие в гибридизации образцов озимой пшеницы, созданных в странах СНГ (1264 комбинации) и в зарубежных странах (1485 комбинаций). В 1987-1993 гг. 84 % гибридных комбинаций создано с у. 1СТИСМ образцов озимой пшеницы из стран СИГ и зарубежных стран и лить 16 % с участием линий конкурсного сортоиспытания между собой.

За более чем 20-летний период (1975-1996 гг.) получено 12874 шбридных комбинаций, из них 8577 (71.4 %) простых н 4350 (29.6%) сложных. За этот период районировано 9 сортов озимой пшеницы, что в среднем составляет 1430 комбинаций скрещиваний на один сорт.

Параметры сортов озимой мягкой пшеницы

Таблица 3.2.

Хозяйственно-ценные признаки и свойства Районированные сорта Сорт-модель

I. Урожайность, ц/га 55-60 95-100

2. Показатели структуры урожая

• число колосков в колосе 16,5-17,5 20,0-21,0

• число зерен в колоске 1,3-1,5 2,0

• число зерен в колосе 21-23 34-36

• масса 1000 зерен, г 38,7-40,0 45,0-48,0

• масса зерна с 1 колоса, г 1,1-1,2 1,8

• продуктивная кустистость 2,4-2,5 2,5

• число продуктивных стеблей на 1 мг в период уборки урожая 460-500 580

3. Признаки при сплошном посеве

• высота растений, см 108-124 85-95

• отношение зерна к соломе 0,8-1,0 1,1

• устойчивость к полеганию высокая высокая

• устойчивость к осыпанию хорошая хорошая

4. Биологические особенности

• длина вегетационного периода, дней 306-315 300-305

• длина периода от колошения до созревания, дней 38-40 38-40

• морозостойкость (критическая температура на уровне узла кущения при нормальной закалке) -18-19 °С -20-21 "С

• засухоустойчивость средняя средняя

5. Устойчивость к болезням и вредителям

• пыльной головне, % пораженных колосьев 0,01 0

• твердой головне, % пораженных колосьев 0,1 0

• бурой ржавчине, по шкале Петерсона 30 10

• желтой ржавчине, по шкале Петерсона 0,5 0

• мучнистой росе, % повреждения листовой поверхности 25-40 10

• вирусным заболеваниям, % поврежденных растений 10 5

• болезням, вызывающим пустоколостость, % поврежденных стеблей 15 5

• злаковым тлям и трипсам, потери зерна в ц/га 2-3 1

• злаковым мухам, % поврежденных стеблей 10 3

• хлебным пилильщикам, % поврежденных стеблей 5 2

б. Качество зерна

• содержание белка, % . 13,8-14,5 16,0-16,5

•, содержание лизина, % к белку 2,7-2,8 2,9-3,0

• содержание сырой клейковины, % 28-29,6 32-34

• смесительная способность муки, е а. 300 360-380

• объем хлеба, см3 690 750

• натура зерна, г/л 780 810

• консистенция зерна твердая твердая

Характеристика сортов озимой пшеницы, выделенных по комплексу хозяйственно-ценных признаков в 1982-1986 гг.

Таблица 3.3

№ каталога ВИРа Сорт Происхождение Масса зерна с 1 м\ г Зимостойкость, % Высота растений, см Устойчивость к грибным болезням, балл Содержание сырого протеина,0/«

Бурая ржавчина Мучнистая роса

Ильичевка Украина 417 95 110 5 5 14,6

54351 Краснодарская 57 Россия 358 84 93 8 5 14,2

55185 Олимпия Россия 367 85 94 8 5 13,8

52837 Чайка Украина 388 98 98 7 6 14,4

55172 Прометей Украина 412 83 92 7 5 13,2

54073 Martonvasar 5 Венгрия 395 95 98 7 5 14,2

54165 MV-103 Венгрия 443 91 90 5 5 14,6

54717 Vala Чехословакия 468 97 107 7 5 14,9

52852 Юбилейная Болгария 466 91 88 7 5 14,7

56790 Ф-ндуля 29 Румыния 426 87 104 7 5 13,9

51558 Партизанка Югославия 391 88 106 8 5 13,9

54051 Sanja Югославия 421 80 89 8 5 14,2

48253 Arthur США 387 90 109 7 5 13,6

51850 Со 7250-52 США 421 93 94 9 5 13,9

Использование образцов мировой коллекции озимой пшеницы в гибридизации

Таблица 3.4

Состав комбинаций Количество комбинаций по годам Всего

гибридных комбинаций

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993

Получено гибридных комбинаций 620 539 652 630 721 635 635 4432

в том числе:

простых 544 509 526 483 586 590 536 3774

сложных 76 30 126 147 135 45 99 658

Комбинаций с участием ПО 100 122 204 263 151 254 1264

сортов из стран СНГ

Комбинаций с участием 260 88 207 220 245 258 207 1485

сортов и.) зарубежных стран

Результаты селекции озимой пшеницы в Мироновском селекцентре свидетельствует, что успехи в создании сортов невозможны без использования генетически разнообразного и обширного исходного материала. Для Лесостепи Украины наибольший интерес представляют формы из России и западно -европейские формы.

3.2 Селекция на продуктивность.

Особое внимание в работе уделяем созданию сортов пригодных для интенсивных технологий возделывания - продуктивных, высокоустойчивых к полеганию и отзывчивых на удобрения.

Для этого в гибридизацию привлекаем лучшие сорта и линии института (Мироновская 808, Мироновская Юбилейная, Ильичевка, Лютесценс 6915 и др.) и продуктивные сорта и линии западно-европейской селекции, особенно из ГДР, Чехословакии, Болгарии (26).

В 1976-1980 гг. в условиях южной Лесостепи Украины сотням образцов озимой пшеницы НИИ Бернбург- Хадмерслебен дана всесторонняя оценка хозяйственно-ценных признаков их при сортоиспытании и

гибридологическом анализе. В результате исследований выявлено, что более 300 образцов обладают рядом общих признаков : низкорослостью (82-105 см), высокой потенциальной продуктивностью колоса и устойчивостью к полеганию, а некоторые хорошей иммунностью

По урожаю зерна (71,6-89,6 ц/га) номера 1725/69, 9183/72,4924/73, 7140/73, 13101/73, 15483/73, 28585/73, 2356/74 превзошли стандарт Ильичевку на . 11,2-21,8% (16).

В 1978-1980 гг. проводились исследования, включающие диаллельные скрещивания озимой пшеницы с анализом характера наследования элементов продуктивности в первом и расщепляющихся (F2-F3) поколениях, с целью получения информации относительно взаимосвязи между отдельными составными частями урожайности для возможного использования ее при отборах в ранних поколениях.

Объектом наших исследований, выполненных в 1978-1980 гг., послужил гибридный материал, полученный по программе выведения совместных сортов озимой пшеницы Мироновским институтом пшеницы в сотрудничестве с институтом зерновых культур Бернбург-Хадмерслебен (ГДР).

Изучены потомства парных гибридов F1-F1 от диаллельного скрещивания сорта Мироновская 808 и линии Лютесценс 5642 мироновской селекции и линии 12298/73 и 13101/73-инсппуга Бернбург-Хадмерслебен. Родительские компоненты различались эколого-географическим происхождением, генотипом, морфологическими признаками и

продуктивностью. Анализировали по 50 растений родительских форм и гибридов F| и по 200-400 растений гибридов F1-F3.

Статистическими характеристиками служили : среднеарифметическое значение признака (х), его ошибка (Sx), дисперсия (Q2) и коэффициент наследуемости. Учитывали урожай зерна с растениями, число продуктивных стеблей, число колосков в колосе, длину колоса и массу 1000 зерен.

В F] гетерозис в различной степени (12,5-55,8%) наблюдался по всем учетным признакам. И хотя степень проявления его различалась по годам, однако дифференциация между комбинациями по признакам сохранялась. Наибольший гетерозис отмечен по весу зерна с растения: в -реднем за годы исследования он составил более 50%.

Анализ коэффициента наследуемости показал, что наиболее детерминированным элементом урожая в изученном материале является масса 1000 зерен: коэффициент наследуемости равнялся 0,706-0,861. Колебание массы 1000 зерен у гибридов F2-F3 ,было более значительным, чем у родительских форм, поэтому отбор крайних отклонений по этому признаку в расщепляющихся поколениях позволил получить в F4 линии с величиной этого признака выше, чем у исходных форм , на 6,2%.

Урожай зерна с растения характеризовался положительным статистически значимым наследованием и по длине колоса (0,534-0,741). Генетический успех отбора по этому признаку составил 12,8, а по массе 1000 зерен-18,7%.

Таким образом, отбор в ранних поколениях при селекции на продуктивность наиболее эффективен по наиболее генетически детерминированным признакам - массе 1000 зерен и длине колоса.(12).

Анализ отдельных элементов структуры урожая образцов НИИ Бернбург-Хадмерслебен показал, что определяющими признаками продуктивности являются многоцветковость, а следовательно, многозерность колоса, повышенная плотность его, а у некоторых номеров - и продуктивная кустистость . Большинство образцов имели от 18,7 до 22,1% трех-шестицветковых колосков, что обеспечило превосходство их по числу зерен с колосом в сравнении со стандартом на 13,2-18,8%. Многозерные формы имели в среднем в колоске 1,9-2,2 озерненных цветка, а стандарты -1,1-1,3.

В 1980 году в контрольном питомнике совместного селекционного материала, созданного Мироновским НИИ селекции и семеноводства пшеницы в содружестве с институтом Бернбург-Хадмерслебен, более 5% номеров, а под урожай 1981 года - каждый шестой номер имеют в генеалогии линии 38305/73, 37570/73, 12298/73. Результат анализа потомств четвертого-пятого поколений, полученных при индивидуальном отборе из гибридных комбинаций, созданных путем скрещивания лучших сортов мироновской селекции с этими линиями, показал, что вновь выделенный материал

унаследовал от родительских компонентов лучшие хозяйственно-ценные признаки (табл. 3.5 )

Установленная путем гибридологического анализа (в топкроссных и диаллельных скрещиваниях) высокая комбинационная способность многозерных номеров 7027/72, 9183/72, 13104/73, 15483/73 по продуктивности позволяет отнести их к числу лучших компонентов скрещивания при создании исходного материала интенсивного типа.

Краткая характеристика гибридов озимой пшеницы четвертого -пятого поколении

Таблица 3.5.

Сорт Коли- Вы- Уро- Интенсивность Глазомерная оценка

i. чество сота жай поражения (%) (балл)

перезимо- зерна

комбинация вавших расте- зерна( Бурой Мучнис- Устойчиво Качес-тва

растении нии ц/га) ржав- той росой сть к поле- зерна

скрещивания (%) (см) чиной ганию

Ильичевка- 90,2 105 56,1 25,6 10,2 3 4

(стандарт)

37570/73 х 94,6 , 87 67,3 1 3 4 4

Ильичевка

Мнроновская808х 37570/73 100 102 70,1 2 6,5 4 5

Мироьовская808х 12298/73 92,2 103 68,6 15 5 5 4

Использование в гибридизации полукаргшковой линии Эритроспермум 6056 (селекции института Бернбург-Хадмерслебен )с высокорослым сортом Мироновская 808 позволило получить короткостебельные формы (F4-F5) с высокой устойчивостью к полеганию (табл. 3.6 ).

Исходный материал (F^ - F5), созданный на основе лучших образцов (Мироновской 808, Ильичевки, Мироновской 25, Лютесценс 5932, номеров 7027/72, 9183/72, 37554/73, 37570/73, 14329/72), обладает высокой продуктивностью (на 9,8-25,7 % выше чем у Ильичевки), хорошей иммунологической характеристикой (тип поражения I-II, интенсивность до 5 %), высокой устойчивостью к полеганию (высота растений на 12-18 см ниже, чем у высокорослого родителя) и хорошей перезимовкой, близкой к зимостойкому родителю.

В настоящее время в конкурсном сортоиспытании имеется ряд линий, совмещающих высокую продуктивность, хорошую зимостойкость и высокое качество зерна.

Краткая характеристика короткостебельных линий озимой пшеницы.

___._Таблица 3.6.

Сорта Коли- Высо- Уро- Степень Глазомерная

н чество пере- та жай поражения (%) оценка(балл)

комбинации ЗИ МО зерна

скрещивания вавших растен (u/ra) Бурой Мучни Устойчи- Качес-

растений ий(см) ржав- стой вость к тва

<%) чиной росой полеганию зерна

Эритроспермум 6056 76,5 65 42,6 9 3 4- 5

Мироновская 808 х 99,2 85 57,5 15 5 4- 4

Эритроспермум 6056

Мироновская 808 х 100 75 53,8 15 6,5 4- 4

Эритроспермум 6056

Мироновская 808 100 101 35,8 50 5 5- 2

3.3. Селекция на зимостойкость

Из селекционных признаков - зимостойкости, устойчивости к грибным болезням, устойчивости к полеганию, качества .зерна, а также комплекса признаков - зимостойкость в условиях Лесостепи Украины является одним из важнейших и в то же время наиболее трудных для проработки. Это связано с отсутствием надежных доноров зимостойкости, слабой коррелированностью признака зимостойкости с хозяйственно ценными признаками, недостаточным напряжением лимитирующих факторов для четкой дифференциации селекционного материала и эффективного отбора.

Насколько сложна работа с этим признаком показал анализ 11-летней работы ( 1981-1991 гг. ) в сравнении с другими признаками. Так, линии, полученные от скрещиваний в 1986-1989 гг., изучали в контрольном питомнике. Их количество составляло в среднем за год 1040, из них 315 линий превышали стандарт по урожайности более, чем на 0,3 т/га. По генетическому происхождению - это отборы из 191 комбинации скрещиваний. Преобладающее количество продуктивных линий было выделено из комбинаций, составленных в направлении комплекса признаков, - почти 80 %. Также высоким был выход комбинаций скрещиваний при подборе пар по качеству зерна - 76 %. В два раза меньше (38 %) их сохранилось по направлению селекции на устойчивость к грибным болезням, и самым низким был выход комбинаций по признакам "устойчивость к полеганию" (15 %) и "зимостойкость" (6 %).

В питомнике предварительного сортоиспытания (1987-1990 гг.) сохранилось линий, превышающих стандарт по урожайности на 0,3 т/га, из комбинаций, составленных по комплексу хозяйственно ценных признаков 17 °о В направлении селекции на качество зерна выделилось 14 % комбинаций,

на устойчивость к болезням и низкорослость сохранилось - по 7 %, а на зимостойкость лишь 2 %.

В конкурсном сортоиспытании (1988-1991 гг.) по урожайности были выбракованы все линии, выделенные ранее по зимостойкости. Сохранилось только 2 % комбинаций по устойчивости к грибным болезням, 3 %- по низкорослости, 5 % - по качеству зерна и 7 % - по комплексу признаков.

Анализ показал, что в первичных звеньях селекции теряется значительное количество или даже все комбинации, составленные в направлении зимостойкости.

В Мироновском институте пшеницы ежегодно изучается большой набор отечественных и зарубежных сортов в целях выделения наиболее зимостойких для селекционной работы. Среди изученных в 1975-1980 гг. образцов выделились Прибой. Маяк, Ахтырчанка, Донецкая 1, Донецкая 79, Ростовчанка, Белгородская 5, Саратовская 8, Прикульская 36, Одесская 51, у которых перезимовало 95 - 100 % растений, при 98 % у стандартного сорта Мироновская 808. Эти сорта и ряд других используются в качестве доноров зимостойкости. Наиболее интересны в этом плане сорта.

Особенностью климатических условий в Мнроновке (Правобережная Лесостепь) являются: неустойчивость снежного покрова, глубокие оттепели в январе - феврале и морозы. Из-за оттепелей происходит снижение морозостойкости растений, складываются благоприятные условия для развития снежной плесени, выпрсвания, вымокания и образования ледяной корки. Сочетание плотности и толщины снежного покрова, суммы среднесуточных температур и продолжительности оттепели ежегодно определяет уровни перезимовки растений озимой пшеницы. Особенно неблагоприятные условия для перезимовки сложились в 1979 году, когда в конце января начале февраля наблюдалась продолжительная оттепель и затем температура воздуха' понизилась до - 20 °С. Из-за отсутствия снежного покрова температура на глубине залегания узла кущения опускалась до - 13" С. Высокозимостойкин сорт Мироновская 808 перезимовал на 98 %, зимостойкий - Ильичевка - на 94 %, а среднезимостойкий - Безостая 1 - на 42 %. Неблагоприятные условия для перезимовки озимой пшеницы сложились и в 1986 году, когда на посевах длительное время удерживалась притертая ледяная корка, а температура на глубине залегания узла кущения, понижалась до - 11 °С.

Сочетание комплекса климатических факторов в 1979 и 1986 гг. позволило провести четкую дифференциацию всего селекционного материала озимой пшеницы, определить стратегию в подборе и изучении образцов, гибридного материала и константных форм. Но ежегодное напряженке факторов перезимовки недостаточно для дифференциации селекционного материала. Поэтому в Мироновском институте при селекции па

зимостойкость с 1978 года используют и развивают (34) метод морфофизиологического анализа, предложенный Ф.М. Куперман (1936, 1953, 1978). Суть этого метода заключается в следующем: сорта более зимостойкие, слабо реагирующие на зимние оттепели, т.е. имеющие более глубокий зимний покой и медленно выходящие из него, имеют к концу осенней вегетации небольшие размеры конусов нарастания и темпы прироста размеров конусов у этих форм более медленные, чем у слабозимостойких форм.

Морфофизиологический анализ позволяет по размерам конусов нарастгния в осенне- зимне - ранневесенний периоды вы: лять наиболее зимостойкие сорта. Сорта, у которых при оттепелях в декабре, январе, феврале конусы нарастания выходят из состояния покоя, увеличиваются в размерах и начинают дифференцироваться значительно снижают зимостойкость.

Эксперименты в 1979-1983 гг., а затем в 1986-1992 гг. показали, что наиболее зимостойкий сорт Мироновская 808 имеет наименьшие размеры конуса нарастания и отличается минимальным приростом его в течение зимы. Исследованиями установлено, что районированные сорта Мироновской селении., по интенсивности роста конусов нарастания и снижению зимостойкости распределяются в следующем порядке: Мироновская 808, Мироновская 25, Мироновская 11, Ильичевка, Мироновская Юбилейная.

Сорта с интенсивным ростом конуса нарастания в зимне-ранневесенний период и низкой зимостойкостью не представляют по данному признаку селекционной ценности и их необходимо браковать. Так, прирост конуса нарастания в течение зимы таких сортотипов превышает прирост конуса нарастания у растений сорта Мироновская 808 на 50-250 % в зависимости от года и может проходить под снежным покровом на глубине залегания узла кущения при температуре 0 +2° С. Практический интерес представляет отбор линий и сортов с компактными, мало растущими конусами.

Целесообразность проведения оценки зимостойкости сортов методом морфофизиологического анализа доказана математически. Выживаемость растений весной зависит от степени развития и размеров конусов нарастания в осенний период; коэффициенты корреляции в различные годы колебались от ч = -0,4 до ч = -0,7. Зависимость числа живых растений от размеров конусов нарастания становится более тесной к середине зимы (ч = -0,4; ч = -0,7). Выявлена обратная тесная зависимость перезимовки от длины конуса нарастания (ч = -0,5; ч = -0,7) и между перезимовкой и приростом конусов нарастания в течение зимы (ч = -0,5 ; ч = -0,7).

Многолетние исследования позволили сделать заключение, что наблюдения за конусами нарастания можно использовать при оценке зимостойкости и устойчивости сортов к оттепелям в мягкие зимы.

В условиях мягких зим (1978, 1982) показатели роста конусов нарастания были использованы при браковке номеров конкурсного сортоиспытания в полевых условиях на зимостойкость. В течение 1980-1992 гг. было проанализировано больше 1000 линий и сортов и слабозимостойкие формы с быстро растущими конусами нарастания были выбракованы. За этот период лучшими линиями конкурсного испытания по зимостойкости на уровне сорта Мироновская 808 были Эритроспермум 7668, Эритроспермум 6203 (яровая пшеница Нарино 59 х Мироновская 808), ставшая в последующем районированным сортом , Мироновская остистая, Эритроспермум 7820 (122/76 х 0123/26), Лютесценс 7668 (Мироновская 808 улучшенная х Лютесценс4654) и ряд других линий.

Объективность оценки зимостойкости по величине и характеру роста конусов нарастания в течение зимне-весеннего периода подтверждается данными опытов по промораживанию растений в ящиках при режимах -11",-13° • 15° С. Меньше всех повреждались низкими температурами при всех режимах промараживаиия (опыт 1980 г.) растения сорта Мироновская 808 и линии Эритроспермум 6203. У сортов Ильичевка, Мироновская низкорослая, Безостая 4 с более длинными конусами процент живых растений (при -13°, -15°С) резко уменьшился. Самой низкой морозостойкостью отличались сорта Безостая 4 и Мироновская низкорослая.

Критерием зимостойкости могут служить как абсолютные размеры конуса нарастания ранней весной, так и величины прироста его в осенне-зимний период . Применение метода морфофизиологического анализа в различных звеньях селекционного процесса (конкурсное испытание, размножение, контрольный питомник) позволяет отбирать наиболее зимостойкие линии и сорта, характеризуемые малыми приростами конусов нарастания. Сорта, созданные в Мироновском селекцентре характеризуются довольно высокой зимостойкостью.

3.4. Селекция на качество

При создании сортов сильной ценной озимой пшеницы в Мироновском институте используется селекционная схема, состоящая из нескольких этапов. На первом этапе основное внимание уделяется поиску среди мирового генофонда пшеницы источников высокого качества зерна. Последующий этап включает генетическое изучение выявленных форм и создание доноров этих признаков. Конечным этапом является создание сортов, сочетающих высокую продуктивность и хорошее качество зсрйа;

пугем систематической селекции с привлечением в гибридизацию источников и доноров высоких качественных показателей. Для выявления источников высокого качества зерна используют два показателя - показатель седиментации и "силы муки". Показатель седиментации учитывается при гибридизации и последующих отборах гибридного материала, превышающего стандарт по качеству (Мироновская 808) на 30 и более процентов. Дальше проводится определение "силы муки" на альвеографе. Образцы с высокими показателями седиментации и "силы муки" изучаются по схеме полного технологического анализа.

Выделено более 30 образцов, среди которых Кинельска- 4, Ростовчанка 1,Одесская красноколосая, Казачка, (к -52833), линии 1050/77,1780/78 из СССР; Со 61-13-11 (к -51247), Со7250-82 (к -51852), Аве (к -81829)., (к -55198), 71432 С1 (к-0109295) из США: F 53-70 (к-51657), F 59-733 (к -081202) из Румынии, 3165-5 (к- 090717) из Болгарии, сложный гибрид (к-392531) из Венгрии. Некоторые из этих образцов обладают и другими ценными свойствами. Например, Котовчанка 1 и Селена относительно устойчивы к стеблевой и бурой ржавчине, Казачка имеет неплохую зимостойкость, Аве-устойчива против мучнистой росы и бурой ржавчины.

Э,и образцы несомненно представляют интерес для селекции на качество зерна. Однако привлечение в гибридизацию выделенных источников высоких качественных показателей не всегда приводит к желаемому результату - созданию сортов с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Так, попытка повысить белковость зерна у районированных сортов, не снижая продуктивности, путем скрещивания их с донорами повышенной белковости зерна (Атласом 66, Пардью 4930) не привела к успеху. Например, при скрещивании Мироновской 808 с Атласом 66 гибриды в F2-F4 имели содержание клейковины на 2,8-3,7 % больше, чем у районированного сорта, но масса 1000 зерен у них была на 0,2-1,5 г меньше. Аналогичная картина наблюдалась и при скрещивании Мироновской 808 с Пардью 4930. В комбинации Ильичевка х Пардью 4930 гибриды в пятом поколении имели массу 1000 зерен на 1,6-3,4 г ниже, чем у Ильичевки, а по содержанию клейковины превосходили ее всего на 1,6-2,8 %. Более перспективной оказалась комбинация Ильичевка х Атлас 66. Здесь превышение содержания клейковины у гибридов над районированным сортом в F4 составило 3,9-4.0 %, оно осталось довольно высоким и в F 5 (3.35.3 %). Масса 1000 зерен у них также снижалось как и у гибридов от других комбинаций скрещивания, но к пятому поколению гибридов разница в величине этого показателя у гибридов и Ильичевки составила всего 1,0-1,9 г (3,1-5,8 %). Здесь при достаточно большом объеме работы, есть надежда отобрать высокобелковые линии с урожайностью равной стандартному сорту.

В связи с этим при создании надежных источников и доноров высоких качественных показателей большое значение приобретает изучение комбинационной способности, выделенных по качеству зерна образцов, чему мы в настоящее время уделяем немало внимания. Особое значение при этом мы придаем стабильности варианс СКС и ОКС, то есть оценке их взаимодействия с условиями года выращивания.

Успех селекции на качество зерна во многом определяется своевременной и надежной оценкой качественных признаков на ранних этапах селекционного процесса. В связи с варьированием показателей качества зерна в зависимости от условий выращивания и разной их реакцией на эти условия, возникают трудности с выбором надежного метода оценки. С целью выбора такого метода мы провели изучение влияния условий года выращивания на генотипические корреляции между поколениями гибридов F2-F4 и их потомствами в FJ-F7 по основным признакам качества зерна. Исследования проводили на гибридах, полученных от скрещивания контрастных по качеству зерна сортов озимой пшеницы,: Безостая 1, Одесская 51, Мироновская 808 (сильные пшеницы), Ильичевка, Аврора, Кавказ (пшеницы средней силы), Восход (слабая пшеница). Ежегодно получали гибриды Fb то .есть гибриды и их потомство выращивали в различные годы н в условиях одного года.

Полученные результаты показали, чтс при исключении влияния условий года выращивания (посев гибридов F^F? в один год) коэффициенты корреляции между поколениями гибридов по всем показателям качества зерна довольно высоки (от 0,604' до 0,983). Однако, при выращивании различных поколений в разные годы (что обычно происходит в практической селекции) показатели оценки качества зерна проявили неодинаковую чувствительность к взаимодействиям генотип-среда. Естественно, оценку селекционного материала следует вести по показателям, имеющим достаточно тесную взаимосвязь по поколениям и в меньшей мере проявляющих эффект взаимодействия генотип-среда. Из изученных показателей таким требованиям отвечают показатели седиментации и "силы" муки по альвеографу. Так, коэффициенты корреляции между F2-F5 по массе 1000 зерен изменялись в зависимости от условий года выращивания от 0,024 до 0,539, rio содержанию клейковины - от 0,072 до 0,770, по обьему хлеба от -0,100 до 0,797, а по седиментации - от 0,541 до 0,807, по "силе" муки- от 0,672 до 0,857. Между вторым и шестым поколениями коэффициенты корреляции составили соответственно по показателям 0,001-0,686; 0,0550,500.; 0,114-0,826 , 0,567-0,796; 0,673-0,864. Между вторым и шестым они соответственно были по массе 1000 зерен - 0,153-0,435, по содержанию клейковины - 0,067-0,290, по объему хлеба - 0,483-0,823, а по седиментации -0,588-0,767 и по "силе" муки - 0,729-0,891. Следовательно, довольно надежно

можно браковать селекционный материал на ранних этапах селекционного процесса по числу седиментации и удельной работе деформации теста на альвсогрпфе.

Применяя выше описанные методы, в институте созданы сорта, сочетающие высокую продуктивность с хорошим качеством зерна (табл.3.7). В настоящее время на Украине районированы сорта озимой пшеницы Мироновская 40 и Мироновская 61.0ба они отнесены к ценным пшеницам. Так, Мироновская 61 за годы изучения (1984-1988 гг.)формировала крупное (масса 1000 зерен 38,0-45,5г), высокостекловидное (стекловидность 80-100 %) зерно. Содержание клейковины колебалось от 27,4 до 34,0 %, "сила" муки от 177 до 281 е.а., объем хлеба - 680-880 см3. Как все. Так внесение минеральных удобрений И^оРбоК«) позволило в среднем сорта интенсивного типа Мироновская 61 четко реагирует на фон выращивания за 2 года повысить содержание клейковины на 6,8-9,1 %, "силу" муки - на 75-135 е.а., объем хлеба на 105-150 см

Качество зерна вновь районированных и переданных на сортоиспытание сортов озимой пшеницы (1984-1988 гт.).

Таблица 3.7.

Наименование сорта 100( Масса зерен, г Содержание клейковины, % "Сила" муки, е.а. Объем хлеба, см3

Ильичевка 40,3 31,7 218 686

Мироновская 40 36,4 32,3 189 686

Мироновская 61 40,6 30,7 212 710

Мироновская 62 39,5 31,4 262 732

Мироновская полуннтенсивная 43,4 28,5 279 734

Мироновская 27 40,6 28,2 246 678

3.5. Селекция на устойчивость к грибным болезням

В зоне Лесостепи Украины наиболее распространенными и вредоносными заболеваниями озимой пшеницы являются: бурая ржавчина, мучнистая роса, твердая головня, септориоз листьев и колоса, фузариоз колоса. ( 37,44 )

При благоприятных условиях эти заболевания могут вызывать более половины потерь урожая зерна (Кривченко В.И. 1982; Мочалова Л.И. 1978; Новохатка В.Г. 1978,1979) Кроме этого, значительно снижается качество муки и хлеба (Блохин Н.И. и др. 1972; Новохатка В.Г. 1979,1983).

Наиболее эффективными методами борьбы с болезнями является селекция устойчивых сортов. Для этого необходимо знать генетику

устойчивости сортов, которые используются как доноры в селекционном процессе. На искусственных и провокационных инфекционных фонах возбудителей бурой ржавчины, мучнистой росы, твердой головни, корневых гнилей, септориоза листьев и колоса, фузариоза колоса ежегодно в отделе защиты растений Мироновского института пшеницы изучается около 800 коллекционных образцов, что дает возможность выявить новые источники устойчивости к основным патогенам. Установлено, что местная популяция возбудителя бурой ржавчины представлена следующими генами вирулентности: ppl, 2а, 2в, 2с, 3,10,11, 14а, 14и, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 26, 27, 30, а эффективными генами для зоны Лесостепи Украины остаются гены устойчивости Lt9, Lrl9 и Lr24. На фоне искусственной эпидемии устойчивость к данному возбудителю проявили следующие образцы: Arthur 71, Riley 67, Abe, Transfer (Lr9), Agrus Flex (Lrl9), Osage (Lr24).

Высокую устойчивость к мучнистой росе показали образцы Maris Templar, Maris Virtue, Renard, TPK-327, Bounty, Avalon, Norman, Brigant (Англия), MV-16, MV-343-40 (Венгрия), Alba, (Польша), Rennis, Fakon (Германия ), TAW-200, TAW-107 (США), Zg 384-67 (Югославия) и др. Высокую устойчивость проявили образцы из НИИ Бернбург-Хадмерслебен - Hadmelsleben 6686/85, Had. 13090/85, Had. 15199/85, Had. 20581/84. При изучении состава популяции возбудителя мучнистой росы определили, что наиболее распространенной была раса 66, а наиболее эффективными к местной популяции являются гены Рш4 и РтЗв. (1996)

На искусственном фоне твердой головни высокую устойчивость проявили американские образцы Sel 3422, Sel 104, Rodeo, Sel M-65-31-57 (Bt9), Turkey C.I. 1558-13 (Bt4), Sel M-86-23 (BtlO) и сорт Заря (BtZ). Образцы и- сорта Frederic, Pi 10061, Agrus, Бисерка, Олимпия, Заря, Мирлебен проявляют комплексную устойчивость к твердой головне, мучнистой росе и бурой ржавчине. Известно, что абсолютной устойчивости среди сортов озимой пшеницы к церкоспореллезу не существует. Среди изученных образцов относительную устойчивость к церкоспореллезу проявили линии из Германии Had. 4614/86 и Had. 5386/86. Комплексной устойчивостью к церкоспореллезу и септориозу обладают линии из Германии Had. 7051/84 и Had. 3130/83. Большого внимания заслуживает английский сорт Randezvouz, отличающийся комплексной устойчивостью к церкоспореллезу, мучнистой росе, бурой ржавчине и септориозу.

Анализ сложившейся ситуации во многих регионах и странах показывает, что в ближайшие годы выход из этого положения может обеспечить создание и внедрение в производство комплексно устойчивых сортов. Такие сорта упростят и значительно улучшат фитосанитарное

состояние полей, во многом ограничат применение пестицидов, что исключит прогрессирующее загрязнение окружающей среды ( 42,46).

В годы эпифитотий потери урожая от бурой ржавчины могут достигать 7-10 %, мучнистой росы -10-35 %, от корневых гнилей - 8-12 % и септориоза - 30-50 % (Новохатка И.Г. и др., 1989).

Мироновский институт пшеницы селекцию озимой пшеницы на групповую устойчивость к болезням ведет по специальной программе "Иммунитет" совместно с Украинским институтом защиты растений. Для создания исходного материала озимой пшеницы с групповой устойчивостью к основным грибным болезням, сочетающего высокую продуктивность, зимостойкость, качество зерна, использовали внутривидовую гибридизацию и многократный индивидуальный отбор на жестких искусственных инфекционных фонах на самых ранних этапах селекции. Комплексные искусственные инфекционные фоны бурой ржавчины, септориоза и церкоспореллезной гнили впервые были созданы на посевах питомников гибридов F1-F3 в отделе селекции в 1987 году (35,50, 53 ).

При подборе родительских пар для скрещивания за основу брали районированные и перспективные сорта и линии, а также выделившиеся линии контрольного питомника . и конкурсного сортоиспытания, высокоустойчивые к поражению образцы отечественной и зарубежной селекции. Из 384 гибридных популяций Fi растения 194 популяций характеризовались высокой устойчивостью к бурой ржавчине (балл 9 и 7),,а в 181 популяции растения не поражались (балл 9, интенсивность поражения 0 или некротические пятна). Большинство гибридных популяций получено с участием высокоустойчивых сортов - Эритроспермум 10071, Мироновская остистая, F 536-D1-72, Flamura 80 (Румыния), Arthur 71 (США), Roxana (ЧСФР), Зенит, С-3-15-12, Златоклас (Болгария).

При оценке 385 популяций F2 высокую, устойчивость к бурой ржавчине проявили растения 68 популяций, мучнистой росе 24 и к септориозу 37.

Оценка на устойчивость к комплексу болезней выявила 8 популяций (Эритроспермум 10292 х Эритроспермум 10071, Эритроспермум 9326 х Эритроспермум 10072, Лютесценс 10988 х Тарасовская интенсивная, Лютесценс 10988 х Roxana, Roxana х Субэритроспермум 10550. Zitnica х Мироновская 27, Zitnica х Лютесценс 10988, MV-10 х Лютесценс 10908) устойчивых к четырем болезням (бурая ржавчина, мучнистая роса, септориоз и церкоспореллез), 30 популяций - к трем болезням (бурая ржавчина, мучнистая роса и церкоспореллез), и 53 - к двум (бурая ржавчина и мучнистая роса или септориоз и церкоспореллез).

При анализе растений, обладающих высокой устойчивостью в Fi, во втором поколении в 1988 году было обнаружено, что в 17 (8,5 %) комбинациях скрещивания растения характеризовались высокой

устойчивостью (балл 9-7) и практически не наблюдалось расщепления. В 100 (50,5 %) комбинациях преобладали устойчивые растения (балл 9-7) и незначительная часть растений с баллом 5-3-1 (интенсивность поражения от 15 до 100 %) В 19 (9,6 %) комбинациях преобладали сильно восприимчивые растения (балл 3-1) и единичные устойчивые растения. В 62 (31,4 %) комбинациях расщепление было равное. Примерно такие отношения были отмечены и в 1987 и 1989 годах.

Из 190 комбинаций скрещивания, восприимчивых в первом поколении, в Рг только в 28 (14,1 %) комбинациях преобладали устойчивые растения (балл 9-7). Как правило, это комбинации скрещивания, где один из родителей обладал высокой устойчивостью. В остальных комбинациях скрещивания (85,9 %) растения характеризовались низкой устойчивостью (балл 3-1). В 1987 году количество комбинаций с устойчивыми растениями несколько снизилось (5,6 %), в 1989 году - увеличилось (19,2 %). Полученные результаты позволили нам сделать вывод, что при поражении растений (балл 3-1) на искусственном инфекционном фоне, можно проводить выбраковку целой комбинации в Р|. Исключение должны составлять комбинации скрещивания, у которых один из родителей характеризовался высокой устойчивостью (балл 9-7).

При оценке семей в селекционном питомнике в 1989 году на комплекс хозяйственно полезных признаков (продуктивность, качество зерна, зимостойкость, устойчивость к полеганию) было отобрано и переведено в контрольный питомник (р5) под урожай 1990 года только 622 линии, обладающих высокой устойчивостью как к отдельным болезням, так и к комплексу.

Среди них заслуживают внимания линии Эритроспермум 19621 (Эритроспермум 10292 х Эритроспермум 10071) - устойчив к 4-м болезням и 2 м видам вредителей; Лютесценс 19296 (Ви-22 х Субэритроспермум 10550), Лютесценс 19297 (Ви-22 х Субэритроспермум 10550), Лютесценс 19301 (№ 18-99 х Лютесценс 10795), Лютесценс 19303 (N5 18-99 х Лютесценс 10795) -устойчивы к 4-м болезням и листогрызущим вредителям; Лютесценс 19279 (Лютесценс 10795 х Лютесценс »0908), Лютесценс 19445 (Лютесценс 10795 х Лютесценс 10908) - устойчивы к 3-м видам болезней и 2-м видам вредителей и др. По продуктивности они'превосходят стандартный сорт Мироновская 61 на 55-120 %, более зимостойкие и скороспелые.

4. Изменение в процессе селекции продуктивности сортов Мироновского селекцентра

В разделе излагаются результаты анализа продуктивности сортов озимой пшеницы, созданных в селекцентре, по данным их урожайности в

питомнике конкурсного сортоиспытания за период с 1971 по 1995 год ( табл. 4.1 ). Многолетняя среднесортовая урожайность за эти годы в питомнике КС равнялась 57,7 ц/га. Как уже указывалось ранее, сорта 1У периода селекции повысили уровень урожайности на 9,4 ц/га по сравнению с сортами Ш периода селекции, а с сортом Украинка 246 ( 1 период селекции ) - на 28,9 ц/га. Увеличение урожайности сортов связано как с значительным изменением структуры растений, так и структуры их популяций (табл. 4.2 и 4.3 ). Растения П-1У периодов селекции более кустисты, чем Украинка 246 и соответственно имеют больше побегов на 1 м2, масса зерна с 1 м 2 увеличилась более, чем 1,5 раза. Изменилось у новых сортов и отношение

Урожайность (ц/га) и ее процент от "среднесортовой урожайности" у сортов озимом пшеницы в питомнике КС с 1986 по 1991 г.

_ _ Таблица 4.1

Сорта Единица Годы

измере-

ния

1986 1987 1988 1989 1990 1991

Мироновская 808 ц/га 50,5 65,4 53.0 64,5 24,0 39,1

% 98,9 80,7 82,9 84,7 53,0 71,7

Ильичевка ц/га 49,6 73,1 60,3 68,8 32,6 53,4

% 98,0 90,2 94,4 90,5 72,0 99,6

Мироновская ц/га 49,6 75,2 64,0 70,8 33,8 44,7

юбилейная % 98,0 92,8 100,1 93,1 74,6 82,0

Мироновская 25 ц/га 55,9 77,3 62,8 78,9 40,1 52,5

% 110,5 95,4 98,3 103,8 88,5 16,3

Мечта I ц/га 35,9 84,2 64,8 77,7 37,2 44,7

% 70,9 103,9 101,4 102,2 82,1 82,0

Мироновская 61 ц/га 53,9 81,9 64,4 81,8 54,2 61,5

% 106,5 101,1 100,8 107,8 119,6 112,8

Мироновская 62 ц/га 49,3 88,9 62,9 72,7 49,2 48,3

% 97,4 109,7 98,4 95,6 108,8 88,6

Мироновская ц/га 49,7 81,4 60,7 70,3 46,3 52,9

остистая % 98,2 J 100,5 95,0 92,5 102,2 97,0

Эритроспермум 10071 ц/га 53,7 85,2 65,6 79,4 46,8 71,1

% 106,1 105,2 102,7 104,5 юу ' 30,4

Мироновская 27 ц/га 59,8 96,4 70,4 82,7 45,6 60,8

% 118,2 119,0 110,2 108,8 102,6 111,5

Мироновская 28 ц/га 58,2 88,2 80,1 82,3 45,8 70,0

% 115,0 108,9 125,3 108,3 101,1 128,4

Мирлебен ц/га 55,4 96,1 68,2 87,8 47,0 54,4

% 109,5 118,6 106,7 115,5 103,7 100,0

"Среднесортовая ц/га 50,6 81,0 63,9 76,0 45,3 54,5

урожайность" для набора % 100 100 100 100 100 100

сортов КС 1

Элементы структуры растения у районированных сортов озимой пшеницы (1988-1992 гг.)

_ __Таблица 4.2.

Сорт Высота растений, см Длина колоса, см Число колосков в колосе Количество зерен в колоске Количество зерен в колосе Масса одной зерновки, мг Масса зерна колоса, г

Укоаинка 246 133 8,9 18,6 1,40 25,9 30 0,8

Мироновская 808 128 8,8 18,0 1,5С 26,7 30 0,8

Ильичевка 123 9,1 19,2 1,60 30,3 33 1,0

Мироновская 61 110 9,0 18,7 1,90 35,9 34 1,2

Мироновская 27 109 8,4 17,3 1,90 33,6 35 1,2

Мироновская 28 114 7,8 16,5 1,70 27,7 38 1,1

Кустистость, количество побегов и масса зерна с 1 м2 у районированных сортов озимой пшеницы (1988-1992 гг.)

Таблица 4.3.

Сорт Кустистость Масса зерна, г/м2 Отношение зерна к соломе

Общая Продуктивная Количество побегов к уборке

Украинка 246 2,3 1,9 438 393,7 1 1,9

Мироновская 808 3,2 2,6 574 482,2 1 1,7

Ильичевка 2,5 2,3 515 572,9 1 1,4 :

Мироновская 61 2,7 2,3 588 687,3 1 1,3

Мироновская 27 2,8 2,6 585 693,2 1 1,3

Мироновская 28 3,2 2,9 712 754,5 I 1,2

зерна к соломе от 1: 1,9 у Украинки 246 до i. 1,3 у Мироновской 61 и 1: 1,2 у Мироновской 28. Длина колоса у вновь созданных сортов практически не превышает длину колоса у рас ений сортов Украинка 246 и Мироновская 808, то же отмечается и по числу развитых колосков в колосе . Но у всех сортов Ш и1 У периодов селекции формируется и реализуется больше цветков и больше зерновок в колосе, налив зерновок более интенсивен, масса 1 зерновки колоса и масса зерна с колоса пре,- лшает массу зерна с колоса у сортов Мироновская 808 и Украинская 246.

На рис. 4.1 приведены данные по варьированию среднеарифметических величин показателей структуры колоса у 13 сортов в питомнике КС в 1995 году Из графиков рис.4.1 видно, что увеличение продуктивности колосьев у вновь созданных сортов идет за счет увеличения числа зерновок в колосе и их массы.

В таблице 4.4 приведены для 25-ти летнего периода по всем сортам данные минимального и максимального урожая. Минимальная урожайность сорта Мироновская 808 равнялась 24,0 ц/га, а максимальная 65.4 ц/га. У сортов 111 сортосмены лимиты урожайности оказались сдвинутыми. Минимальная урожайность колебалась у разных сортов от 30 до 37 ц/га, а максимальная- от 73 до 80 ц/га. В группе сортов IV периода селекции минимальная урожайность колебалась у разных сортов от 38 до 47 ц/ra, а максимальная - от 81 до 96 ц/га.

- Минимальная и максимальная урожайность испытываемых сортов в питомнике КС в период с 1971 по 1995 пг., ц/га

Таблица 4.4.

Сорта Минимальная урожайность сорта Максимальная урожайность сорта

Мироновская 808 24,0 (i990,1992) 65,4 (1987)

Ильичевка 25,0(1992) 73,4(1993)

Мироновская юбилейная 33,8(1990) 77,3 (1987)

Мироновская улучшенная 37,1(1985) 80,0(1987)

Мироновская 26 32,5(1985) 76,4(1976, 1987)

Мироновская 11 31,2(1984) 77,7(1976, 1987)

Мироновская 25 30,6(1984) 78,9(1974, 1987)

Мечта 1 37,2(1984, 1990) 84,2(1976, 1987)

Мироновская 61 40,1 (1992) 81,9(1987)

Мироновская 62 42,0(1985) 88,9(1987) '

Мироновская остистая 22,2(1992) 81,4(1987)

Эритроспермум 10071 46,8(1990) 85,5(1987)

Мирлебен 47,0(1990) 96,2(1987)

Мироновская 27 32,8(1992) 96,4(1987)

Мироновская 28 39,7 (1984) 88,2(1987)

Мироновская полуинтенсивная 35,0(199?) 85,0(1987)

Мироновская 30 36,9(1992) 83,7(1993)

Мироновская 31 44,2(1992) 73,0(1995)

Мироновская 33 65,4(1992) 105,5(1993)

Мироновская 34 47,2(1991) 96,4(1993)

В скобках указан год.

Особую группу составляют сорта Мироновская 30, Мироновская 31, Мироновская 33, Мироновская 34, сорта последних лет селекции. Их максимальная урожайность в 1992 -году, году чрезвычайно неблагоприятном, колебалась от 36,9 ц/га до 65,4 ц/га, а максимальная -от 73,0 до 105,5 ц/га.

Данные по урожайности сортов в питомнике КС подтверждают, что за исследуемый период потенциал продуктивности сортов озимой пшеницы в селекценгре значительно возрос. Уровень максимальной урожайности в

Число зерновок в колосе, шт.

11 12 13 номера сортов

Масса зерна с колоса, г

О , в i 2 3.* 5 в 7 в 9 10 11 12 13

номера сортов

Рис 4.1. Варьирование среднеарифметических величин показателей структуры колоса у сортов озимой пшеницы в КС относительно среднеарифметических величин у сорта Мироновская 808 (горизонтальные линия). Урожай 1995г. Сорта: 1- Мироновская 808; 2- Мироновская юбилейная; 3- Ильичёгжа; 4- Мироновская 61; 5- Мироновская 27; 6-Мироновская полуинтенсивная; 7- Мироновская остистая; 8- Мирлебен; 9- Мирнч; 10-Мироновская 30; 11- Мироновская 33; 12- Мироновская 62; 13- Мироновская 63.

питомнике КС возрос с 65,4 ц/га до 96,4 ц/ra, т.е. на 31 ц. Уровень же минимальной урожайности возрос с 22,2 ц/га до 47,0 и/га, т.е. на 25 ц.

Анализ урожайности сортов показывает, что потенциал продуктивности сортов Ш периода селекции к настоящему времени не упал и достаточно высок. На оптимальные условия 1987 и 1993 годов все сорта отреагировали формированием самого высокого урожая. Сорта Ш периода селекции уступают место сортам 1У-го не потому , что стали плохими, а потому, что в селекцснтре созданы более продуктивные сорта.

Итак, потенциал продуктивности сортов озимой пшеницы в селекцентре последовательно нарастал. В течение испытываемого срока все сорта сохраняли присущий им уровень продуктивности.

На производственных посевах сорта Ш и IV периодов селекции также показывают высокую урожайность. Например, сорт Мироновская 61 при высокой культуре земледелия способен давать 70,0-90,0 ц/ra. В 1987 году на полях колхоза имени Куйбышева Мироновского района Киевской области на площади 12,5 га и колхоза имени Петровского Канивского района Черкасской области на площади 30 га урожай этого сорта составил соответственно 88,2 и 86,3 ц/га, а в 1989 году в колхозе имени Петровского на площади 115 га - 97,0 ц/га. В колхозе имени Ленина Белопольского района Сумской области на площади 200 га, его урожайность достигла 80,5 ц/га, а в колхозе имени Ленина Золочевского района Львовской области- 98,0 ц/га.

•

5. Морфологические особенности сортов Мироновского

селекцентра.

(Роль и значение морфогенетических исследований в селекционном

процессе.)

Изменения общего уровня продуктивности у сортов Мироновского селекцентра сопровождалось значительным преобразованием морфофизиологического типа растений и морфогенетических особенностей формирования их структуры.

Многолетнее морфогенетическое изучение сортов Мироновского ci .екцентра привело к представлению, что экологические условия этого региона, осуществляя канализирующую роль, определяют несколько наиболее возможных типов реализации морфогенетических процессов формирования структуры растения озимой пшеницы. Наиболее адаптивным, как показала вся практика селекционного процесса в Мироновском селекцентре, является морфотип, присущий сорту Мироновская 808 - первый морфофизиологический тип. Растения этого морфотипа характеризуются большой активностью морфогенетических процессов, слаженностью

закладки и реализации морфоструктур, легкой заменяемостью погибших побегов, достаточно высокой продуктивностью и большой устойчивостью.

Иной морфофизиологический тип растений был получен в процессе создания сорта Ильичевка. На этом этапе селекционного процесса ь Мироновском селекцентре главное направление изменения морфофизиологического типа растения состояло в усилении интенсивности морфогенетических процессов на генеративной фазе и в генеративной сфере при ослаблении формирования вегетативной с^еры: меньше пазушных почек развертывается в побеги, больше побегов редуцируется. Этот тип формирования структуры растения определяется нами как второй морфофизиологический тип.

Изучение морфогенетических процессов формирования структуры растений у исследованных сортов в питомнике конкурсного сортоиспытания обнаружило, что у каждого сорта наблюдается определенная гетерогенность их осуществления, что и определяет наличие в популяциях сортов различных растений. Причем у ряда наиболее перспективных сортов преобладают типы растений, присущие или сорту Мироновская 808 или сорту Ильичевка (таб.5.1, 5.2). Это сходство типов растений и структуры популяций определяется сходством типов реализации морфогенеза (таб. 5.3). У сортов Мироновская остистая, Эритроспермум 10071, Мироновская 40, Мечта I реализация морфофизиологических процессов отличается от двух четко обозначенных в селекцентре морфотнпов.

Сорта Мироновская остистая, Эритроспермум 10071, Мироновская 31 характеризуется еще -большим ослаблением формирования вегетативной сферы растения и определяется нами как третий морфофизиологический тип.,

Говорить о том или ином морфотипе, присущем сорту, можно лишь учитывая, что данный морфотип растений является преобладающим в популяции сорта. Практически, в популяциях сортов обнаруживаются все, выделенные в исследованиях, морфотипы. А это о~крывает большие возможности для улучшающего отбора.

Морфофизиологический анализ растений селекционного материала позволяет эффективно и более быстро отбирать оптимальные для региона адаптивные и продуктивные формы. В 1991/92 вегетационном году был проведен детальный морфогенетический анализ 35 семей индивидуальных отборов сортов Мироновская 61, Мироновская 27, Мирлебен, Мироновская остистая, Эритроспермум 11537, Эритроспермум 10071 и Лютесценс 14225. Оказалось, что потомства отдельных колосьев по типу формирования вегетативной сферы растений значительно различаются и могут не сохранять преобладающий в сорте морфобиотип. Из 15 отборов из сорта Мироновская 61 ( 1-й морфотип ) шесть отборов по типу формирования вегетативной сферы относились к тому же первому морфофизиологическому типу. Три

Процентное соотношение тн^ов кустов в популяциях сортов озимой пшеницы (экологический опыт, проба 13.IV- 1988 г.)

Таблица 5.1

Морфотип к 1«й о 2« - к 3-й а:

и га и се а

¡4 X и ж о. ж

о о я о и о о

а а X ж т X в с а

Сорта О О я а V о я о о о

Соотношение побегов разного X X о а- X о X 03 X

порядка у растений в популяции о о и X о V о н ь о

о. о. н о. н о. V сх

X X 2 ч X 2 X в. и X

5 Ч X 2 Ч 2 Г> 2 2

Побеги II порядка и несколько

побегов Ш порядка

76 60 88 14 - 16 4 12 4

Побеги И порядка и один побег

Ш порядка 20 32 4 28 12 - 72 48 20

Побеги только И порядка 4 • 8 8 68 88 84 24 92 40 76

отбора относились ко второму морфофизиологическому типу и шесть - к третьему. Морфогенетический анализ потомств 10 отборов из сорта Мироновская 27 показал, что у половины сохранился присущий сорту первый морфотип, три отбора по типу формирования вегетативной сферы относ.шись ко второму морфотипу и два отбора - к третьему. Потомство отборов сорта Мирлебен (2-й морфотип ) слабо кустились и по типу формирования вегетативной сферы отнесено к третьему морфотипу.

Морфофизиологическая проработка вегетирующих растений селекционного материала, четкое представление о преобладающих в регионе морфотипах, позволяет отбирать наиболее оптимальные и наиболее продуктивные для региона морфотипы. Так, в опыте 1988-1990 годов у 12 сортов отобрали весною 1988 года и раздельно посадили растения с разным та ом кущения (табл. 5.1, 5.2). В течение двух лет потомство пере®ше<(ных растений пересевали, но уже без отбора исходного морфобиотипа. В потомстве растений 1-го и 2-го морфобиотипов отмечается увеличение числа интенсивно кустящихся растений.

Сохранение у вновь создаваемых сортов 'присущих посевам в Мироновском селекцентре адаптивных морфотипов растений сопровождается общим повышением их продуктивности.

Таблица 5.2,

Гетерогенность формирования побегов у сортов озимой пшеницы трёх морфотипов в

питомнике КС

Проба 24.04.1995г.

морфотип

процент растений в популяции_

число развернувшихся почек главного побега

сорт Мироновская юбилейная

первый морфотип

побеги

второго

порядка

73,70%

/

28,90%

пооеги' второго и третьего порядка

26,30%

\

£

г-

2,60%

К-*

¿Я

1

5,30%

км

КН

6

■3

10,60%

К

A4

ьм

10,60%

¿Я V

■3 \

fr

5,30%

4

щ

__7,80%|

сорт Ильичёвка

второй морфотип

побеги

второго

порядка

74,20%

побеги второго и третьего порядка

25,80%

4

,60%

а

KJ

к

38,70%

2N

К—

Р\

4

9,80%

\ К-

i

12,90%

*т

KJ К-

КА

сорт Мироновская остистая

третий морфотип

побеги

второго

порядка

93,80%

побеги второго и третьего порядка

6,20%;

J

45,40%!

33,30%

N

*

4

12,10%

2-К

4

к-

1

4

6,20%

£ £

¡4 14

3%

К - колеот ильный узел главного побега, горизонтальные чёрточки и цифра - узлы листьев главного побега; наклонные линии - побеги И и III порядка; топография побегов III порядка на схемах не отмечена; цифра - процент в популяции.

Особенности морфогенетических процессии формирования структуры растений и популяций у сравниваемых сортов отмой пшеницы

Таблица 5.3.

Осенняя вегетация следующий год

веема лето

Сорта Годы исследований Закладка вегетативных метамеров на главном побеге ) | Развертывание листьев Формирование пазушных почек Развертывание почек в побеги Структура популяции ! Е О А С £ <5 X с. и » з 0- □2 4 о У 5 о. а ь-U Развертывание почек в побеги Структура популяции Старение листьев | Отпад побегов

1 + + + + + -( + + + +

Мироновская £03 2 + + + + + г -г -> •t V

3 + + + + + т 1 * ч- +

1 + + X + + -í- i + + т +

Мироновская 61 2 + 0 + + т г Ь + т

V 3 + + + X + + ^ X X

Лютесценс 10001 1 X + + + - ^ + t-

2 + + + + + Ч - - X 0

1 + 0 0 0 0 0 о 0 0 0 'о

Ильичевка 2 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 X 0 0 0 0 0 0 0 0 X +

Мироновская 62 2 X 0 0 0 0 X х X ( X 0

3 + X 0 X 0 Ü \ X 0 0 0

1 X 0 0 + 0 0 0 + + X 0

Лютесценс 11485 2 X 0 0 0 0 X 0 Ü 0 X 0

3 X X 0 X X 0 X X 0 X 0

Мироновская остистая 1 + 0 0 X 0 0 X X 0 + X

2 X X X X X \ X \ X X X

Эртроспермум 10071 3 X X X X X X \ X X X X

1 + X X X X X X \ X X X

Мечта 1 2 + X 0 X X X X 1 X. X X

3 X X 0 X X 0 II 0 О о X

1 4 У X и ч U \ ч \ и X

Мироновская 40 2 > X X 0 ч ч \ .4 i X X

3 + 0 X X X X X 0 \ X X

Морфогенетические процессы осмчесиишшся' нч nut\ copia Миропогоая 808; "0"- по типу сорта Ильичевка. "х" иной или по темпам пли oówmv чарамер морфогенетических процессов

Годы исследований I- 198V86. 2- I48WR7; 3 I4R7/8S

Адаптивность сорта определяется не только морфофизиологическим типом формирования растений сорта, но и им тоже. Усиление в популяции сорта определенного морфофизиологического типа растений может привести и к повышению продуктивности и усилению адаптивности, или же наоборот.

На современном этапе селекционного процесса у вновь выведенных сортов продолжается усиление интенсивности морфогенетических процессов на генеративной фазе и в генеративной сфере. Это обнаруживается прежде всего в увеличении размеров зачаточных ;элосьев (рис. 5.1). Причем, увеличение зачаточных колосьев наблюдается у большинства новых сортов и не коррелирует с преобладающим у сорта типом формирования вегетативной сферы. Так, сорт Мироновская остистая относится к третьему морфофизиологическому типу, а за-пточные колосья у растений этого сорта намного крупнее, чем у сортов Мироновская 61 и Ильичевка.

Морфофизиологическое изучение сортов озимой пшеницы в селекцентре показало, что климатические параметры вегетации 'пшеницы определяют несколько наиболее оптимальных типов реализации морфогенетических процессов формирования структуры растения. Селекционная работа с растениями приводит к преобладанию у сорта того или иного оптимального для региона типа формирования структуры растения. Морфогенетический анализ позволяет достаточно быстро выделять и характеризовать особенности морфобиотипов, присущих отдельным сортам. В Мироновском селекцентре наиболее адаптивным является первый морфофизиологический тип.

Из многолетнего морфофизиологического изучения сортов и селекционного материала следует более общее заключение: каждый внов!; создаваемый сорт озимой пшеницы представляет собою целостную ростовую, морфогенетическую и биоритмологическую систему, со своими особенностями темпов роста и формирования метамерных органов, со своими ритмами формирования продуктивности на ; аждом из этапов развития индивида, со своими особенностями внутрисортового разнообразия.

Выявляя особенности процесса побегообразования и развертывания листьев, особенности формирования колосьев, биоритмологию и интенсивность этих процессов у отдельных сортов или форм, мы выявляем особенности коррелятивных систем сортов.

Многолетние морфогенетические исследования сортов озимой пшеницы позволяют сделать, на наш взгляд, важные для теории и практики селекции выводы:

становление структуры растения в течении вегетации определяется целой системой филетически отработанных коррелятивных зависимостей п формообразовательном процессе, как общего значения, - очень стойких, так и более частных, - более подвижных. Стабильность реализации обшей схемы

rn. In 2л Зл с. Мироновская 61

m in 2n Эп с. Ильичёвка

cn. m 2л Зл с. Мироновская остистая

гл. 1л 2л Зл

с. Мирич .

гл. 1л 2л Зл с. Мироновская 33

гл 1л 2л Зл с. Мироновская 63

ft

18-,

ft 111

A

U г

гл 1л 2л Зл с. Мирлебен

гл 1л 2л Зл с. Мироновская 27

rn 1п 2п Зл с Мироновская Р2

2

Рисунок 5.1. Размеры конусов нарастания л момент члкладки колосков (V этап органогенеза) у сортов III-IV поколения (Мироновская 61. Мпьичёгч'.ч, Мироновская остистая) и у вновь созданных соргоп. |Ч05г, npofm 23 ннтомнш: КС. Гл. - конус нарастания главного побег я; I, 2. 3 - бонуса нарастания гюОсгоп ia I. 2. 3 листом главного побега; цифры п контуре - чиспо мложнвшитгя х-плоо.-оп.

морфогенеза определяется, прежде всего, общевидовыми адаптациями. В результате естественный отбор определяет видовые особенности всех сортов: общие регуляторные механизмы, единый тип морфогенеза, видовые пределы числа метамеров вегетативной и генеративной зоны зачаточного главного побега, морфогенетическую реакцию популяции на условия выращивания по типу адаптивной нормы. А селекционный процесс, в пределах общей видовой нормы, приводит к изменению у отдельных сортов, прежде всего, ростовых процессов и уже на этом фоне - к изменение, биоритмики и интенсивности формообразования;

- морфогенетический процесс формирования структуры растения пшеницы очень подвижный и многовариантный процесс в очень большой степени определяется внешними факторами;

- Факторы среды определяют наиболее возможные типы реализации морфогенетических процессов формирования габитуса растения озимой пшеницы.

6. Характеристика адаптивности сортов Мироновского селекцентра.

(Методика выявления потенциальной прод-. ктивности и адаптивности сортов озимой пшеницы по урожайности)

При создании новых сортов озимой пшеницы большое внимание в Мироновском селекцентре уделяем вопросам адаптивности, то есть способности сорта давать стабильные урожаи в различные по климатическим условиям годы. С этой целью проводятся испытания по трем предшественникам (пар, горох и кукуруза на силос) в разных зонах селекционной сети и опорным пунктам. Передаем на государственное испытание только те сорта, которые выделились в экологическом испытании по совокупности свойств и признаков.

Основным критерием адаптивности сорта является его реакция на факторы среды. В показателе ' урожай зерна в ц/га "аккумулируются все поведенческие реакции сортов на факторы выращивания. (Жученко 1980, Серебрякова 1989). Автором совместно с З.А. Морозовой разработана методика выявления адаптивности и потенциальной продуктивности сортов озимой пшеницы лишь по анализу величины урожая (53,54).

В основу методики положены следующие положения:

Реакция всех сортов, высеянных одновременно, на факторы выращивания в целом однотипна. Одновременный посев по типу реализации ведет себя как целостная видовая система. В полевых популяциях сортов налаживается определенная, по типу адаптивной кормы, схема осуществления морфогенеза и формируется строго закономерный уровень

продуктивности растений. Сортоспецифические черты морфогенеза у разных сортов проявляются на общем фоне доминирования видовых адаптации. Эта особенность морфогенеза сортов озимой пшеницы легла в основу методики.

Для определения продуктивного и адаптивного потенциала сортов по варьированию по годам их урожая нами введено понятие " среднесортовая урожайность года" - показатель общей видовой адаптивной реакции озимой пшеницы на конкретные условия выращивания. Среднесортовая урожайность является показателем нормы реакции определенной совокупности сортов на факторы внешней среды в каждом конкретном году. Получается этот показатель путем суммирования урожая отдельных сортов с последующим делением на общее число сортов. Реакцию каждого испытываемого сорта можно определить путем сопоставления его конкретной урожайности со среднесортовой.

В методике среднесортовая урожайность берется за 100 %. Затем рассчитывается процент урожайности каждого из сортов по отношению к среднесортовой. Перевод абсолютных величин урожайности сортов в проценты по отношению к среднесортовой позволяет сравнить реакцию сортов в разные годы. Реакция сортов в годы, благоприятные для вегетации пшеницы, свидетельствует об их. продуктивных возможностях, а в неблагоприятные юды - об их адаптивности.

Поведенческие реакции сортов Мироновского селекцентра в питомнике конкурсного сортоиспытания проанализировали за 25-ти летний период.. За этот период были годы высоких урожаев (1977, 1987,1989,1993) и годы низких урожаев (1979,1984,1990,1992) пшеницы. Исходные данные за 19861991 годы представлены в таблице 4.1.

Сопоставление многолетних данных лишь по варьированию урожайности сортов в питомнике конкурсного сортбиспытания показало однопорядковость общей реакции основной , массы исследованных сортов на годовые комплексы факторов окружающей среды. Это свидетельствует об однопорядковости адаптивности сортов к климатическим условиям селекцентра. Разный уровень урожайности сортов определяется их продуктивным потенциалом. Сорта Мироновская 25, Мечта 1, Мироновская 40, Мироновская 28, Мироновская 62 и Мироновская полуинтенсивная составляют особую группу высокопродуктивных сортов, иной адап р'иности по сравнению с основным ядром сортов Мироновского селекцентра, с более узким диапазоном условий, обеспечивающим формирование высокой урожайности, причем разного для каждого из сортов..

Характеристики сортор Мироновского селекцентра, полученные при использовании методики сопоставления урожаипости конкретных соргои со средней для всех сравниваемых, практически совпадают с данными, полученными в результате морфофизиологических наблюдений.

Сравнение данных за много лет позволило также выявить, что ежегодно складывающиеся комплексы факторов среды могут как нивелировать сортовые различия, так и дифференцировать их.

При использовании показателя " среднесортовая урожайность года" для характеристики сортов из исследуемой совокупности можно получить дополнительную информацию об эффективности селекционного процесса в селекцентре и о ценности конкретных сортов, а также более объективно оценить роль факторов среды в формировани" как урожайности культуры в целом, так и отдельных ее сортов.

Многолетнее сопоставление колебания урожайности сортов с учетом по годам движения в течение вегетации комплексов факторов среды может стать дополнительной основой для выявления сорторспецифических требований и рационального районирования.

Характерная и очень важная особенность мироновских сортов озимой пшеницы - их высокая пластичность и устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям. В лесостепной зоне они наиболее выносливы и урожайны, но, являясь сортами интенсивного типа, требуют высокой культуры земледелия и выполнения всех требований разработанной для них агротехники.

7. Проблемы селекции озимой пшеницы в Лесостепи Украины на современном этапе

Анализ работы Мироновского селекцентра, а также научно-исследовательских учреждений Украины и СНГ по селекции озимой пшеницы и технологиям ее возделывания показывает, что по-прежнему актуально создание сортов, пригодных для интенсивных технологий возделывания - продуктивных, высокоустойчивых к полеганию и отзывчивых на удобрения. Однако, сегодня речь идет не о дальнейшем повышении потенциальной урожайности новых сортов до 100 ц/га и более. А о придании им всех основных желаемых в тс 5 или иной зоне признаков и свойств, то есть о создании более совершенных, чем имеющиеся, надежных сортов, обладающих высокой устойчивостью к стрессовым факторам внешней среды.

При селекции новых сортов необходимо учитывать наличие различающихся природных зон, разных предшественников, а также крайнюю необходимость возделывания в каждом хозяйстве, в каждой почвенно-климатической зоне трех-пяти сортов с неодинаковыми хозяйственно биологически признаками и свойствами.

Основным моментом, определяющим успех селекции в конкретном регионе должно быть четкое представление о канализирующем влиянии среды на формирование хозяйственно ценных признаков.

Для резкого повышения урожайности и стабильности валовых сборов зерна этой культуры необходимо:

- сконцентрировать усилия селекционеров и других селекционных учреждений на вопросах значительного повышения эффективности и ускорения селекционной работы, на создании принципиально новых сортов озимой пшеницы, отличающихся устойчивостью к основным болезням и вредителям, к неблагоприятным факторам внешней среды, с потенциальной продуктивностью в благоприятных почвенно-климатических условиях 9-10 т/га, морозостойкостью 18-19 "С, высоким и хорошим качеством зерна;

-• повысить устойчивость выводимых сортов к неблагоприятным условиям. Основной задачей считать создание экологически пластичных сортов, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков и свойств, обеспечивающих достаточно высокие урожаи в благоприятных условиях возделывания и повышение нижнего порога урожайности в экстремальных условиях;

- обратить особое внимание на усиление работ по проблеме долговременной устойчивости сортов к фитопато! енам, на создание доноров и источников устойчивости к наиболее опасным болезням (корневые гнили, стеблевая и бурая ржавчина, мучнистая роса, септориоз и др.), особенно с комплексной устойчивостью; по дифференциации расового состава и своевременному выявлению потенциально опасных возбудителей ржавчинных и других заболеваний ; усилить исследования по генетическому анализу устойчивости сортов пшеницы к ржавчине, выявлению комбинации генов, эффективных к природным популяциям патогенов в конкретных регионах.;

- повысить эффективность исследований по разработке и дальнейшему усовершенствованию генетических и физиолого-биохимических основ засухоустойчивости и созданию засухоустойчивых сортов, особенно для степных озимопшеничных регионов страны. Особое внимание следует обратить на разработку и широкое внедрение в селекционную практику экспресс-методов массовой оценки селекционного материала на засухо- и жаростойкость;

- для создания принципиально новых сортов озимой пшеницы усовершенствовать существующие и разработать новые приемы и методы биотехнологии, генной и клеточной инжененерии, химического и физического мутагенеза и исследования генетических закономерностей наследования важнейших признаков и свойств;

- разработать адекватные математические модели, отражающие зависимость между продуктивностью сорта и морфобиологическими признаками и свойствами для целенаправленного создания новых сортов;

- предусмотреть разработку новых методов преодоления барьеров несовместимости при межвидовой и межродовой гибридизации для получения отдаленных гибридов.

- Проблема ускорения селекционного процесса может быть решена: путем повышения эффективности отбора за счет увеличения дифференциации селектируемого материала, путем создания провокационных фонов, а также широкого использования различных скрининг-факторов и диагностик; за счет ранней диагностики в первичных звеньях с.лекции (Р| -Р2 ); испытания константных линий и сортов в различных регионах страны и за рубежом.

- В настоящее время в мире происходит, как и Мироновском селекцентре (о чем речь шла выше) очень интенсивное накопление новых форм пшеницы, заметно изменяется морфотип в связи с селекцией на короткостебельность и интенсификацию морфогенетических процессов. Это предполагает появление генетического фонда со сравнительно новым сочетанием и взаимодействием признаков. Это требует постоянного изучения мировых ресурсов пшеницы и поиска эффективных путей использования лучших- их форм в практической селекции.

- Для дальнейшего селекционного прогресса необходимо создавать взаимовыгодные программы сотрудничества по селекции, включающие обмен научной информацией , создание совместного селекционного материала и ведение семеноводства совместных сортов. Так, в коллективе "Иммунитет" задействованы сотрудники Мироновского института и Украинского НИИ зашиты растений, главная задача которого - создание сортов, устойчивых к патогенам грибных болезней. На базе трех институтов ( Мироновский, Одесский селекционно-генетический и Украинский НИИ растениеводства, селекции и генетики ) осуществляется программа "Проблемы зимостойкости и создание сортов озимой пшеницы".

- Совместные научные разработки, взаимный обмен селекционным материалом и его испытание в различных почвенно-клим;тических условиях позволяют более интенсивно вести работу, а в эволюционном плане практической селекции - ускорять ее результаты.

Выводы

1. Основное теоретическое положение, защищаемое аттором и доказанное практикой селекции в Мироновском селекцентре: вновь создаваемые сорта (искусственные формы) должны соответствовать направлению преобразования пшеницы в результате естественного отбора. Результаты селекции в Мироновском селекцентре являются подтверждением положений, выдвигаемых диссертантом теоретических и практических положений.

2. Знание закономерностей формирования структуры растения пшеницы в данном регионе, определяемых как комплексом факторов, так и генетическими возможностями исходного материала, позволяет научно обосновать оптимальные для региона морфотипы растений. При отборе исходного материала из единой популяции, при создании сортов или улучшающем отборе необходимо учитывать оптимальные для региона морфотипы растений.

3. По формированию вегетативной сферы у сортов Мироновского селекцентра обнаружено 3 адаптивных морфотипа: тип Мироновская 808, тип Ильичевки, тип Мироновской остистой.

4. .Сортам Мироновского селекцентра присуще стабильность и устойчивость коррелятивных систем. В течении испытываемого срока все сорта сохраняли присущий им уровень продуктивности и адаптивности. Замена сортов другими определялась лишь повышением потенциала продуктивности вновь создаваемых сортов.

5. Сортосмена озимой пшеницы в Мироновском институте сопровождалось увеличением урожайности сортов и общим уровнем их приспособленности к условиям произрастания.

6. Основное ядро сортов Мироновсгэго селекцентра характеризуется однопорядковой приспособленностью к условиям региона.

7. Сорта Мироновская 25, Мироновская 40, Мечта 1, Мироновская остистая характеризуются иной реакцией на факторы среды, нежели основная масса сортов.

8. Уровень урожайности сортов Мироновского селекцентра гшвысился с 1 га с 23,3 ц до 57,5 ц.

9. В результате селекционной работы за 20-летний период удалось повысить не только среднюю урожайность сортов, но и минимальную урожайность в экстремальных условиях с 24,0 ц/га у- сорта Мироновская 808 до 37,0 - 47,0 ц/га у сортов 1У сортосмены ( Мироновская 61, Мирлебен ), а также и максимальную урожайность в благоприятных условиях с 65,4 ц/га у сорта Мироновская 808 до 96,4 ц/га у сорта Мирлебен.

10. После генетической защиты вновь созданных сортов озимой пшеницы от действия лимитирующих факторов потенциал урожайности может быть повышен до 105 ц/га.

11. С учетом современных достижений в селекции разработана оптимальная модель сорта озимой пшеницы для условий Правобережной Лесостепи Украины. Основные параметры такой модели следующие: длина вегетационного периода 300-305 дней; высокая зимостойкость (критическая температура на глубине узла кущения -19-20° G ); высота растений 85-95 см.; колосков в колосе 18-19; зерен в колосе 34-36; продуктивная кустистость -2,5; масса 1000 зерен - 45-48 г.; продуктивных стеблей на 1 м2 в период уборки урожая 560-580; содержание белка в зерне 15,5-16 %; сырой клейковины 30-32 %; сила муки ЗГ!0-360 е.а.; комплексная устойчивость к грибным болезням - мучнистой росой поражение 5-10 %, бурой ржавчиной -10 %, твердой головней - 0 %; потенциальная урожайность 95-100 ц/га.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Селекция мироновских пшениц // Сб. Научн. Тр. Мироновского НИИССП.-1971.-№1.-С. 5-7. (в соавт.).

2. Влияние родительских форм на морозостойкость селекционного материала озимой пшеницы // Селекция и семеноводство.-1971,-№1.-С. 25-27. (в соавт.).

3. Мироновские сорта озимой пшеницы в социалистических странах //Вестник с.х. науки 1975.-№7,-С. 51-56. (в соавт.).

4. Селекция мироновских сортов озимой пшеницы и первичное семеноводство // Мироновские пшеницы. -К: Урожай, 1976.- С.12-39. (в соавт.).

5. Мироновские сорта озимой пшеницы в зарубежных странах //Мироновские пшеницы. -К: Урожай, 1976. - С.325-327.

6. Влияние родительских форм на морозостойкость селекционного материала озимой пшеницы // Селекция и семеноводство.-1977,- №1- С. 25-26. (в соав.).

7. Достижения и перспективы в селекции озимой пшеницы // Вестник с.х. науки. -1977.-№11,- С. 8-14. (в соавт.).

8. Селекция озимой пшеницы // Селекция и семеноводство зерновых культур. -К.: Урожай, 197&.- С.12-39. (в соавт.).

9. Создание исходного материала озимой пшеницы по программе сотрудничества//Сб. Научных трудов Мироновского НИИССП.-1978 -В.З.-С. 20-23.(в соавт.).

10. Сотрудничество Мироновского института и научно-исследовательского института Бернбург-Хадмерслебен по селекции озимой пшеницы // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП.-1978 В.2.-С.12-16. (в соавт.).

11. Изучение комбинационной способности у озимой пшеницы // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП,- 1979,- В.4.-С. 4-6. (в соавт.).

12. Достижения и новые рубежи в научных исследованиях // Селекция и семеноводство. -1981.-№ З.-С. 10-12. (в соавт.).

13. Возможности оценки продуктивности селекционного материала озимой пшеницы по разным поколениям гибридов // Сб. научн. тр. Миронсвского НИИССП.-1981. С. 19-20 (в соавт.),

14. К вопросу прогнозирования сорта озимой пшеницы в ранних поколениях // Сб. научн. тр. Генетические основы селекции зерновых культур. - К,-1981.-С. 28-31 .(в соавт.).

15. Создание исходного материала озимой пшеницы интенсивного типа по программе сотрудничества // Сб. КОЦ СЭВ Теоретические и прикладные

аспекты селекции озимой пшеницы, ржи, ячменя, тритикале. Тезисы докладов Одесса, -1981.С.26 (в соавт.).

16. Достижения и перспективы по селекции озимой пшеницы // ЧССР.: Акад. СХ наук Земледелие,-1981 .-№ 5, - С. 8-11.

17. Селекционная ценность образцов озимой пшеницы западноевропейского экотипа // Селекция и семеноводство. -1982.-№ 2. С.21-23. (в соавт.).

18. Селекция озимой пшеницы // Селекция и сортовая агротехника сортов пшеницы интенсивного типа. - М.: Колос. -Ь-^2.-С.9-98. (в соавт.).

19. Задачи, методы и результаты селекции совместных сортов озимой пшеницы // Сб. КОЦ СЭВ Вопросы селекции и генетики зерновых культур. -М. -1983.-С.24-29. (в соавт.).

20. Сопряженная изменчивость в первичном отборе новых форм пшеницы // Вестник с.х. науки. -1984. -С. 64-72 (в соавт.).

21. Селекцию озимой пшеницы на новые рубежи // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП. Селекция, защита растений и агротехника пшеницы, ячменя, тритикале. - 1985.-С.З-8 (в соавт.).

22. Резервы и проблемы интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы // Вестник с.х. науки. -1986. -№ 4, С. 88-95. (в соавт.).

23. По пути интенсификации селекции // Селекция и семенозодство. -1987. -№ 2. -С. 2-6.

24. Итоги и задачи в селекции и технологии возделывания зерновых культур // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП.-1987, -№ 1. С......(в соавт.).

25. Селекционные и агротехнические аспекты повышения потенциала продуктивности зерновых колосовых культур // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП. -1987. -В- С. 5-7. (в соавт.).

26. По пути интенсификации селекции // Селекция и семеноводство. - 1984. -№2. С. 2-6. (в соавт.).

27. Состояние и перспективы селекции озимой пшеницы в Лесостепной зоне правобережной Украины // Тем. научн. сб Селекция и семеноводство. -К.: Урожай. -1988. -С. 9-12. (в соавт.).

28. Актуальные проблемы селекции и технологии возделывания озимой пшеницы //Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП. Прогресс в селекции озимой пшеницы. -1988. С. 3-10 (в соавт.).

29. Ранняя диагностики • и сравнительная оценка зимостойкости и устойчивости озимой пшеницы к оттепелям в Правобережной Лесостепи Украины // Селекция, семеноводство и интенсивная технология озимой пшеницы. -М. -1988. С.103-109 (в соавт.).

30. Пшеница (Л.А. Животков, C.B. Бирюков, А.Я. Степаненко и др. -К.: Урожай, 1989. -С. 319 (в соавт.).

31. Развитие зернового хозяйства в СССР и пути его увеличения его валового сбора (довоенный уровень, современное состояние и основные

направления развития (Межд. сб. СЭВ Интенсификация зернового хозяйства в социалистических странах. -Прага. -1989.- С. 230-247.

32. Некоторые итоги и проблемы селекции и интенсивных технологий возделывания озимой пшеницы в СССР // Сб. научи, тр. Мироновского НИИССП. Повышение продуктивности производства зерна озимой пшеницы в СССР.-1989. С.4-29.

33. Методические рекомендации по использованию морфофизиологического анализа для оценки зимостойкости и устойчивости к оттепелям озимых зерновых культур // М..: Издательство 8АСХНИЛ. -1989,- С. 1-26. (в

- соавт.).

34. Селекция озимой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине для условий Лесостепи Украины // Вестник с.х. науки, -1990. -

35.0 методах создания сортов озимой пшеницы интенсивного типа // Селекция и семеноводство. -1990. -№ 5. -С.1-11 (в соавт.).

36.0 качестве зерна некоторых районированных сортов озимой пшеницы // Селекция и семеноводство. -1990. -№ 6. С. 23-24. (в соавт.).

37. Развитие и результаты совместных исследований по селекции озимой пшеницы и ячменя // Сб. научн. тр. Академии сельскохозяйственных наук, ГДР Берлин.-1990.-С. 33-38.

38. Новый высокопродуктивный сорт озимой пшеницы Мироновская 61 // Информационный листок. 1990. С. 1-7. (в соавт.).

39. Селекция озимой пшеницы на путях кооперации // Сб. научн. тр. Международной научной конференции института селекции пшеницы и подсолнечника. -Болгария.: Добруджа. -1990. -С. 21-24 (в соавт.).

40. Итоги научно-исследовательской работы по селекции за 1985-1990 гг. И важнейшие задачи на ближайшую перспективу // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП. -1991. -В. С.....

41. Биологизация технологии возделывания озимой пшеницы. Методические рекомендации // М.: Изд-во ВАСХНИЛ - 1991.-27 С.

42. Озимая пшеница Комсомольская 56 // Селекция и семеноводство. -1991. -№5, -С. 41-44. (в соавт.),

43. Селекция озимой пшеницы на групповую устойчивость к болезням для условий Полесья и Лесостепи // Сб. Селекшя I насшництво. -К.: Урожай. -I992.-B.73-C.7-12. в ■

44. Селекция сильных и ценных сортов озимой пшеницы для Лесостепи Украины // Селекция и семеноводство: - 1992. №4-5. С. 2-5. (в соавт.).

45. Значения сорту в ресурсозбер^аючш технологи // Ресурсозберцаюча I еколопчно чиста технология вирощуванння озимой пшениц ¡: - К.: Урожай. -1992. -С.72-78,

46. Новый сорт озимой пшеницы Мирлебен // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП. Селекционные и агротехнические пути повышения урожайности зерновых колосовых культур. -1992. -С.24-27. (в соавт.).

47. Новые сорта озимой пшеницы Мироновская остистая и Мироновская 27 // Сб. научн. тр. Мироновского НИИССП Селекционные и агротехнические пути повышения урожайности зерновых колосовых культур. - 1992. -С. 1824. (в соавт ).

48. Результаты селекции по озимой пшенице //Вестник с. х. науки. - 1992. -7-12-С. 50-54.

49. Результаты селекции озимой пшеницы на групповую устойчивость к болезням // Селекция и семеноводство. -1993. -№ 1. -С. 3-8.

50. Результаты селекции озимой пшеницы на зимостойкость в условиях Лесостепи Украины // Сб. научн. тр. РАСХН. Повышение зимостойкости озимых зерновых. -1993. -С. 129-143. (в соавт.).

51. Озимая пшеница Волгоградская 84 // Селекция и семеноводство. -1993. -№ 4. -С. 46-48.

52. Результаты селекции озимой пшеницы на групповую устойчивость к болезням // Селекция и семеноводство. -1993. № 1. -С. 3-8. (в соавт.).

53. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю " Урожайность"// Селекция и семеноводство. -1994. -№ 2, С. 3-6. (в соавт.).

54. Методика ъыявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов озимой пшеницы по урожайности // Аграрная наука. -1994. -№ 5-С.23-24. (в соавт.).

55. Сорт озимой пшеницы Мироновская 25. А. с.№ 2754,27. Х.80.

56. Сорт озимой пшеницы Мироновская 61, A.c. № 4918. 13.7.89. (СССР).

57. Сорт озимой пшеницы Волгоградская 84. A.c. № 4915,3.7.89. (СССР).

53. Сорт озимой пшеницы Комсомольская 56. А. с. № 5252,27.9.91. (СССР).

59. Сорт озимой пшеницы Мироновская 27 A.c. № 6140. (Россия), A.c. №1.

60. Сорт озимой пшеницы Мироновская остистая A.c. № 14 (Украина, 1992).

61. сорт озимой пшеницы Мирлебен A.c. № 83 (Украина, 1993).

62. Сорт озимой пшеницы Мироновская 28, A.c. № 195. (Украина, 1994).

63. Сорт озимой пшеницы Мироновская полуинтенсивная, А. с. № 6141, (Россия, 1994), А. с. № 100 (Украина, 1994).

64. Сорт озимой пшеницы Мироновская 30, A.c. № 200 (Украина, 1995).

65. Сорт озимой пшеницы Мироновская 31, А.'с. № 383 (Украина, 1997).

Подписано в печать 2&-03 -Я 7- Формат 60К&Ч//£. Заказ

Усл. печ. л. $ 25" Тираж 43 Ь

Типограф:» Росселъхозакадемии