Традиционные методы селекции в создании генотипов, устойчивых к болезням и вредителям

Отбор. Как в общем в природе, так и в селекционной деятельности человека, отбор является основной процесса получения новых форм (образования видов и разновидов, создание пород, сортов). Отбор наиболее эффективный при работе с культурами самоопылителями, а также растениями, которые размножаются вегетативно (клоновый отбор).

В селекции на устойчивость, отбор результативно используется и сам по себе (есть основным методом при работе с некротрофными патогенами), и как составляющая селекционного процесса, без которой вообще невозможно обойтись при любых методах селекции. В практичной селекции на устойчивость используют два вида отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор является древнейшим методом селекции, благодаря ему были созданы сорта так называемой народной селекции, и до сих пор является ценным исходным материалом для современной селекционеров. Это вид отбора, при котором из исходной популяции в поле отбирают большое количество растений, соответствующие требованиям к будущему сорту, оценивая сразу комплекс признаков (в том числе и устойчивость к определенным болезням). Урожай всех отобранных растений объединяют и высевают в следующем году в виде одного участка. Результат массового отбора — это потомство общей массы лучших отобранных по определенному признаку (признакам) растений.

Основными преимуществами массового отбора является его простота и возможность быстро улучшить большое количество материала. К недостаткам можно отнести то, что отобранный массовым отбором материал невозможно проверить с потомством и определить его генетическую ценность, а следовательно, выделить из популяции сорта или гибрида ценные в селекционном отношении формы и использовать их для дальнейшей работы.

Индивидуальный подбор (педигри) — один из самых эффективных современных методов селекции на устойчивость. Гибридизация, искусственный мутагенез, биотехнология и генная инженерия является прежде поставщиками материала для индивидуального отбора — следующий этап селекционной работы, выделяет из предоставленного материала самое ценное.

Суть метода заключается в том, что из исходной популяции отбирают отдельные устойчивые растения, потомство каждой из которых в дальнейшем размножают и изучают отдельно.

Преимуществом индивидуального подбора по сравнению с массовым есть возможность проверить генетическую ценность каждого из отобранных генотипов, контролировать признак в потомстве на всех этапах селекционного процесса. Но для создания с помощью этого метода сорта из одного отобранного растения, нужно достаточно много времени. Индивидуальный подбор часто используют как метод селекции на устойчивость к некротрофным паразитам при проведении экспресс-оценки растений.

Как индивидуальный, так и массовый отбор можут быть одноразовым и многоразовым.

Одноразовый отбор преимущественно применяется в селекции самоопыляющихся культур. Одноразовый индивидуальный отбор предусматривает последовательное изучение во всех звеньях селекционного процесса отобранный один раз по определенному признаку растения. Одноразовый массовый отбор чаще и наиболее эффективно используют для оздоровления сорта в семеноводческой практике. Поэтому его еще называют оздоравливающим.

Многократные отборы более пригодны и результативны в селекции перекрестно-опылительных культур, эффективность их определяется прежде всего степенью гетерозиготности исходного материала. Путем многократного массового отбора поддерживается устойчивость к некротрофам — возбудителей таких болезней кукурузы иподсолнечника как фузариоз, серая и белая гнили и др.. С применением этого метода были созданы высокоустойчивые к заразихе и подсолнечниковой огневке сорта подсолнечника.

Гибридизация. В настоящее время одним из наиболее используемых методов в селекции на устойчивость является гибридизация — скрещивание между собой генотипов с различными наследственными способностями и получения гибридов, в которых сочетаются свойства родительских форм.

В селекции на устойчивость к болезням гибридизация целесообразна и эффективна в том случае, если хотя бы одна родительская форма является носителем наследственных факторов, способных обеспечить генетическую защиту будущего сорта или гибрида от потенциально опасных штаммов и рас возбудителя.

Как уже отмечалось ранее, такие наследственные факторы (эффективные гены устойчивости) были сформированы в центрах родственной эволюции растений-хозяев и их патогенов. Многие из них уже переданы культурным растениям от их дикорастущих сородичей с помощью отдаленной гибридизации. Теперь они известны как гены устойчивости культурных растений.

Но неоспоримым фактом является то, что на сегодняшний день большинство этих генов широко использованы в селекции и преимущественно потеряли эффективность, преодоленные в результате изменчивости патогенов. Поэтому внутривидовая гибридизация (между растениями одного вида) при создании устойчивых к болезням сортов или гибридов в ряде случаев является малоперспективным. Для получения позитивных результатов селекционер, вовлекая в скрещивания те или иные родительские формы, должен быть уверен в высокой эффективности их генов устойчивости к популяции возбудителя болезни в месте будущего выращивания сорта (гибрида).

На этом фоне все большее значение в селекции на устойчивость приобретает отдаленная гибридизация (между растениями из разных ботанических таксонов). Ведь наиболее выраженным иммунитетом характеризуются растения дикорастущих и примитивных видов. Геномы дикорастущих сородичей культурных растений были и остаются основным природным источником генов устойчивости, в том числе и комплексного иммунитета. Скрещивание культурных растений существующих сортов с дикорастущими видами обычно позволяет повышать иммуногенетические свойства. И если раньше использование отдаленной гибридизации было не слишком популярным из-за сложностей, связанных с несбалансированностью геномов родительских форм, сцеплением устойчивости с нежелательными в хозяйственном отношении признаками, то в настоящее время разработаны методы, позволяющие разрешить проблемные вопросы.

Отдаленная гибридизация дает возможность передать от дикорастущих растений культурным экологическую пластичность, устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, к болезням и другие ценные свойства и качества. На основе отдаленной гибридизации созданы сорта и новые формы зерновых, овощных, технических и других культур. Например, источником генов иммунитета пшеницы к вредной черепашке, шведских мух и тлейявляется эндемической для Закавказья Triticum dicoccoides Korn.

Как свидетельствует мировая практика, очень результативным видом гибридизации в селекции самоопыляющихся культур на устойчивость является обратные скрещивания (беккроссы), когда гибрид скрещивают с одной из родительских форм. Этот метод называют еще методом «ремонта» сортов, поскольку он позволяет улучшить определенный сорт по тому или иному отсутствующего у него признака (в частности, устойчивостью к определенной болезни). Но следует иметь в виду, что применение этого метода не позволяет превысить производительность сорта, который «ремонтируется» (а согласно требованиям Государственной службы по охране прав на сорта растений Украины сорт не может быть зарегистрированным, если он по производительности не превышает стандарт).

Как правило, при беккросированни сорт-донор устойчивости к болезни используют в качестве материнской формы, а неустойчивый, но высокопродуктивный сорт (реципиент по признаку устойчивости) — как родительскую форму. В результате их скрещивания получают гибриды, которые повторно скрещивают с родительской формой (беккросируют). Обязательным условием является то, что материнские формы для каждого следующего беккросса подбирают из устойчивых гибридных растений предыдущего скрещивания, обнаруженных на инфекционном фоне. Потомства подбирают по фенотипу сорта-реципиента. Беккроссы проводят до тех пор, пока генотип и фенотип реципиента почти полностью восстановится, одновременно приобретя устойчивости к болезни, характерной для донора.

Повышение эффективности селекции растений на иммунитет к вредителям может быть достигнуто при использовании предварительно созданных так называемых синтетиков иммунитета (известных, например, для кукурузы). Упомянутые синтетики создаются на основе скрещивания 8-10 иммунных линий, характеризующихся различной экологической пластичностью и составом факторов иммунитета. Многие из синтетиков являются хорошими источниками для создания иммунных линий при дальнейшем выводе простых и двойных межлинейных гибридов.

Мутагенез. В отличии от методов гибридизации достаточно трудоемкие и требуют много лет работы для достижения конечного результата, экспериментальный (искусственный) мутагенез позволяет за короткий период усилить изменчивость растений и получить такие мутации по устойчивости, которые не встречаются в природе.

В основу метода экспериментального (искусственного) мутагенеза положено направленное действие на растения различных физических и химических мутагенов (ионизирующего, ультрафиолетового, лазерного излучения, химических веществ), в результате чего в растительных организмах возникают мутации генные (изменения молекулярной структуры гена), хромосомные (изменения в структурах хромосом) или геномные (изменения в наборах хромосом).

Наиболее ценные в селекционном плане генные мутации, что, в отличии от хромосомных, не приводят к стерильности пыльцы, бесплодию или неконстантности мутантных линий. Генные мутации устойчивости чаще всего связаны или с заменой основания в определенном участке ДНК хромосомы, или ее потерей, добавлением, перемещением. Вследствие этого происходит изменение генетического кода и, соответственно, изменение в физиолого-биохимических механизмах клетки, что приводит к ингибированию роста, развития и размножения патогена.

Метод искусственного мутагенеза в селекции на устойчивость к болезням применяется во многих странах, но его нельзя считать основным методом получения устойчивых форм растений. Наиболее эффективно этот метод используется при работе на устойчивость с культурами, которые размножаются вегетативно, поскольку размножение их семенами влечет за собой сложное расщепление в потомстве из-за высокой степени гетерозиготности.

 

11.Семеноводство и его задачи. Сортосмена и сортобновление.

Семеноводство - Отрасль растениеводства, в задачу которой входит размножение семян районированных и перспективных сортов и гибридов в количествах, необходимых для производства при сохранении или даже при улучшении их высоких семенных, сортовых и урожайных качеств. Хорошо налаженная система семеноводства - основа высокопродуктивного, интенсивного сельского хозяйства.

Современная система семеноводства в СССР включает два звена.

Научно - исследовательские учреждения и учебно - опытные хозяйства сельскохозяйственных вузов производят семена элиты и первой репродукции в количествах, обеспечивающих потребности в воспроизводстве семян хозяйств своей зоны.

Колхозы и совхозы покупая элиту или первую репродукцию на своих семеноводческих участках выращивают первую и вторую репродукцию в количествах, обеспечивающих полную потребность хозяйства. Семена элиты и первой репродукции покупаются хозяйствами не каждый год, а в соответствии со сроками сортообновления, установленными в каждой области.

С целью улучшения семеноводческой работы по травам в различных зонах страны созданы специализированные семеноводческие станции по травам. В их обязанность входит организация, выращивание, заготовка, доведение до посевных кондиций семян трав как выращенных в семеноводческих хозяйствах, так и принятых из колхозов и совхозов.

Таким образом, система семеноводства должна обеспечивать получение достаточного количества высококачественных элитных семян, быстрое продвижение их в производство и обеспечивать своевременную сортосмену и сортообновление.

Сортосмена - это замена возделываемых сортов вновь районированными, более ценными, продуктивными сортами. Для этого научно - исследовательские учреждения начинают семеноводческую работу с новым сортом после того, как он включается в число перспективных.

Перспективный сорт - это хорошо показавший себя в государственном сортоиспытании сорт, т. е. превысивший по общим хозяйственным показателям районированный сорт. Районированные, но недостаточно размноженные сорта называются дефицитными. Список районированных и дефицитных сортов ежегодно утверждается.

Сортообновление. Воспроизводство семян в хозяйстве в течение ряда лет снижает их сортовые и посевные качества, что обусловлено различными причинами: биологическим засорением (переопыление); болезнями, передаваемыми через семена; снижением продуктивности в результате выращивания на низком агрофоне и др. Один из основных способов борьбы с ухудшением качества семян в условиях производства - сортообновление, т. е. замена ухудшивших сортовые и биологические качества семян лучшими семенами того же сорта.

Периодичность сортообновления устанавливается областными организациями в зависимости от конкретных условий, складывающихся для данной культуры, и ее биологических особенностей. По зерновым культурам обычно сортообновление проводят один раз в 3 - 5 лет, а по сахарной свекле, подсолнечнику и кукурузе - ежегодно. - Однако сроки эти не являются строго обязательными. Если в хозяйстве семеноводство поставлено хорошо, то сортообновление может проводиться на один - два года позже установленных сроков.

План сортообновления составляется на несколько лет вперед. Эта работа возлагается на агронома - семеновода районного масштаба. Исходными данными для составления плана служит потребность рядовых хозяйств в семенах для сортообновления. Расчет ведется по каждой культуре и каждому сорту на основании плановых показателей хозяйства на ряд лет вперед. При составлении плана необходимо следить за тем, чтобы не было резких колебаний в количестве семян элиты по годам.

Научно - исследовательские учреждения и учебные хозяйства сельскохозяйственных вузов должны выращивать элитные семена в количестве, необходимом для планового сортообновления в обслуживаемых хозяйствах, а также для создания страхового фонда в размере 25 - 30 % потребности хозяйств в семенах. В зонах страны, где озимые сеют раньше, чем убирают урожай, страховые фонды семян создают с учетом обеспечения всей площади семеноводческих посевов.

Элитные семена, или элита, - это лучшие по своим качествам семена. Опытное учреждение обязано выращивать элиту всех районированных в зоне их деятельности сортов независимо от того, являются ли они оригинаторами (авторами) этих сортов или нет. Объем производства по каждому сорту определяется планом - заказом на элитные семена. План - заказ составляется областным управлением сельского хозяйства совместно с научно - исследовательскими учреждениями по каждой культуре и каждому сорту.

Метод подготовки элитных семян определяется биологическими особенностями культуры и сорта, происхождением сорта, методом выведения, а также конкретными условиями зоны, где ведется семеноводство. Единым требованием для всех зон является выращивание элиты в максимально благоприятных условиях.

Начальным звеном семеноводческой работы является индивидуальный или массовый отбор. Наибольшее распространение в семеноводстве многих культур приобрел метод индивидуально - семейственного отбора. Схема семеноводства этим методом следующая:

1. на производственных или специальных посевах отбирают типичные для данного сорта наиболее продуктивные и здоровые
   
   растения;
2. в питомнике отбора высевают семена каждого отобранного растения на отдельной делянке, чтобы проверить отборы по потомству;
3. лучшее из потомств после выбраковки в питомнике отбора высевают в семенной питомник - питомник испытания потомств второго года, каждое потомство высевают на отдельной делянке;
4. после выбраковки в семенном питомнике оставшиеся семьи объединяют и высевают для получения семян суперэлиты;
5. урожай суперэлиты используют для получения элиты.

От приведенной схемы могут быть отклонения. Для культур с высоким коэффициентом размножения звено суперэлиты может быть лишним и семена с семенного питомника используют для получения элиты. Но чаще приходится вводить новые звенья; обычно после семенного питомника вводят одно или два звена размножения.

Схема производства элитных семян массовым отбором проста и имеет следующий вид: 1) отбор элитных растений; 2) питомник размножения; 3) суперэлита; 4) элита. Массовый отбор производят на посевах элиты, а иногда суперэлиты. Отбирают несколько тысяч растений, типичных для сорта, здоровых, хорошо развитых. Семена всех растений объединяют и высевают в питомник размножения.

В посевах размножения суперэлиты и элиты необходимо проводить сортовые и видовые прополки. Урожай семян необходимо тщательно с большим отходом сортировать, чтобы удалить мелкие и щуплые зерна.

Элиту перспективных и дефицитных сортов обычно выращивают ускоренными методами, добиваясь быстрейшего размножения. Для этого используют широкорядные посевы и посевы с пониженной нормой высева.

Семена элиты или первой репродукции, поступившие в колхозы и совхозы, размножают на семеноводческих участках. Агротехника на семеноводческих участках должна способствовать получению семян с высокими посевными качествами, обеспечению сортовой и видовой чистоты, повышению урожайных качеств семян, исключению распространения заболеваний.

 

12. Элита зерновых культур. Методы получения.

Исходные семена, выпускаемые селекционно-семеноводческими учреждениями для дальнейшего размножения в производстве, называются элитными семенами, или элитой.
Элита (от французского elite — лучший, избранный) — потомство лучших, отобранных растений данного сорта, наиболее полно передающих его урожайные качества и все другие свойства и признаки. Элита, таким образом, представляет собой лучшие по всем качествам, отборные сортовые семена, поступающие в производство.
Суперэлита (от латинского super — над + элита) — предшествующее элите звено размножения. Суперэлитные семена должны обладать наилучшими урожайными, сортовыми и посевными качествами. Их получают из урожая питомника размножения в процессе производства элиты.
Семена, получаемые при последующем ежегодном размножении элиты, называются репродукциями. Репродукция — последующее за элитой звено размножения (пересев) элитных семян. Первый пересев элиты дает первую, второй — вторую репродукцию и т. д. Понятие «репродукция» совпадает с понятием «поколение», или «генерация».
К элитным семенам предъявляют очень высокие требования. Они должны иметь наивысшую по сравнению с другими репродукциями сортовую чистоту (типичность) и устойчивость к болезням, посевные качества не ниже 1-го класса, отличаться хорошей выполненностью и выравненностью, высокой массой 1000 штук, сохранять преимущества перед семенами старого сорта по урожайности и качеству продукции не ниже показателей, за которые новый репродуцируемый сорт был районирован.
Элитные семена — это такие семена данного сорта, которые наиболее полно передают все его сортовые, т. е. наследственные, качества и признаки.
По сортовым качествам семена в зависимости от степени чистосортности делятся на три категории: I, II и III. Сортовую чистоту устанавливают на основании результатов апробации посевов.
Под чистосортностью понимают отношение числа стеблей основного сорта к общему количеству развитых стеблей данной культуры, выраженное в процентах.
В соответствии с установленным процентом сортовой чистоты (типичности) семена относят к одной из указанных трех категорий. Семена I категории имеют наиболее высокую сортовую чистоту (для самоопыляющихся зерновых и зерновых бобовых культур не ниже 99,5 %).
При установлении категории сортовой чистоты у подсолнечника учитывают типичность и панцирность семянок, а у кукурузы — типичность и ксенийность.

При сортообновлении семеноводческие посевы должны быть обеспечены семенами элиты.

Производство элиты требует высокой квалификации работников, поэтому выращивание ее поручено научно-исследовательским учреждениям и сельскохозяйственным вузам. Методы и схемы производства элиты различны в зависимости от культуры, сорта и условий зоны.

Получают элиту с использованием ряда приемов: интенсивный отбор лучших растений и семян по урожайности и другим ценным качествам, выращивание растений в условиях оптимального агрофона, обеззараживание их от возбудителей болезней и вредителей и др. Главный из этих приемов — индивидуальный и массовый отбор, которые сохраняют типичность сорта. Систематический и тщательный отбор обеспечивает чистосортность, устойчивость к заболеваниям и высокую продуктивность будущей элиты.

При индивидуальном отборе схема выращивания элитных семян, как правило, состоит из следующих звеньев: питомник испытания потомств 1-го года; питомник испытания потомств 2-го года; питомник размножения; суперэлита; элита.

Первичные звенья семеноводства, к которым относятся питомники испытания потомств 1-го и 2-го года и питомник размножения, занимаются выращиванием высококачественных семян для производства элиты. Поэтому под питомники первичных звеньев семеноводства отводят плодородные участки, на них создают такой агрофон, который обеспечил бы хорошее развитие растений и формирование семян с высокими урожайными качествами. Применяют меры, полностью исключающие механическое и биологическое засорение.

Для первичного семеноводства в качестве исходного материала используют наиболее урожайные посевы высоких репродукций (элита, суперэлита и др.). На них отбирают типичные для данного сорта растения 100 %-кой сортовой чистоты. Семена отобранных растений идут на закладку питомника испытания потомств 1-го года. Высевают их ручными сеялками от каждого растения отдельно с таким расчетом, чтобы получить не менее 300 линий или семей. Контроль — суперэлита последнего выпуска (через каждые 20—30 потомств). Больные и нетипичные линии удаляют до уборки, а семьи — до цветения. Оставшиеся лучшие линии и семьи убирают и обмолачивают каждую отдельно, и после лабораторной проверки семена хранят в отдельных пакетах. Практически полевая браковка потомств составляет 15— 25 %, с лабораторной достигает 50 %.

В питомнике испытания потомств 2-го года высевают лучшие линии или семьи (не менее 100) из питомника испытания потомств 1-го года, каждую отдельно, применяя селекционные сеялки. Худшие линии и семьи, как и в питомнике испытания потомств 1-го года, бракуют, а лучшие убирают и обмолачивают отдельно. После лабораторной оценки и браковки по урожаю семена отобранных линий или семей объединяют и используют в питомнике размножения. Полевая браковка растений в питомнике испытания потомств 2-го года достигает 10 %, а с лабораторной — 20— 30 %. В первых двух питомниках применяют методику и агротехнику, принятые в данной зоне для селекционных питомников.

Питомник размножения закладывают смесью семян из питомника испытания потомств 2-го года. Посев осуществляют протравленными семенами обычным рядовым способом. Затем проводят видовую и сортовую прополки, удаляют больные, слаборазвитые и нетипичные растения. После уборки и обмолота хорошо отсортированные по крупности семена используют для посева в следующем питомнике.

При большом объеме производства семян элиты допускается пересев питомника размножения семенами того же питомника в течение двух лет. В этом случае обязательны негативные отборы. Отсутствие их неизбежно приводит к снижению качества элиты.

Потомство, полученное от посева семян из питомника размножения, называют элитой. Это наилучшие семена по сортовым и посевным качествам.

У культур с малым коэффициентом размножения семян элиту создают в течение двух лет. В этих случаях урожай семян 1-го года, полученный от посева семян из питомника размножения, называют суперэлитой. Урожай от суперэлиты дает семена элиты. Посев в этих питомниках проводят обычным способом. Семена в этих питомниках обеззараживают. На посевах проводят своевременный тщательный уход за растениями, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, видовую и сортовую прополки. При производстве семян элиты дополнительное искусственное опыление перекрестноопыляющихся растений обеспечивает лучшее опыление цветков и повышает урожайные качества семян.

В условиях Западной Сибири в целях оздоровления семян применяют подзимние посевы яровых культур (пшеницы и ячменя), при этом уничтожается находящаяся внутри семени грибница пыльной головни, борьба с которой чрезвычайно сложна.

У культур с достаточным коэффициентом размножения из схемы можно исключить питомник размножения, а с большим коэффициентом размножения (просо, кукуруза) — питомник размножения и суперэлиту, то есть в самом кратком виде схема будет включать три звена — питомники испытания потомств 1-го и 2-го года и элиту.

При массовом отборе схема выращивания элитных семян состоит из следующих звеньев: питомник размножения (1—2-го года); суперэлита; элита. Однако эффективность массового отбора, как правило, ниже, чем индивидуального, так как при этом методе не ведут отбор по потомству.

Во избежание механического и биологического засорения и заражения болезнями все семеноводческие питомники одного сорта необходимо надежно изолировать от других семеноводческих посевов и особенно от селекционных питомников данной культуры.

В течение вегетационного периода ведут тщательный уход за посевами, борьбу с сорняками, болезнями и вредителями, проводят видовую и сортовую прополки. Во время уборки урожая принимают все меры по предупреждению засорения семян.

Семена элиты, а при их недостатке и I репродукции, выращенные ОПХ научно-исследовательских учреждений и элитно-семеноводческими хозяйствами (работа в звеньях первичного семеноводства проводится в селекционном учреждении, а дальнейшее размножение семян, включая питомник размножения 2-го года со звеньями суперэлиты и элиты, часто организуется в элитносеменоводческом хозяйстве), подлежащие реализации в специализированные семеноводческие хозяйства и семеноводческие бригады и отделения крупных колхозов и совхозов, упаковывают в тканевые мешки. Их зашивают, опломбировывают и маркируют по ГОСТ 14192—71 с нанесением дополнительных надписей: культура, сорт, репродукция, категория сортовой чистоты, класс посевного стандарта, год урожая, номер партии, наименование и номер сортового документа, название хозяйства, вырастившего семена.

В каждый мешок с семенами, перед тем как зашивать и пломбировать его, вкладывают этикетку, на которой указывают те же данные. Все партии семян сопровождают документами о посевных и сортовых качествах семян: элиты — «Аттестатом на семена», I репродукции — «Свидетельством на семена». Подписывают их руководители хозяйств.

 

 

13. Семеноводство зерновых культур. Требования, предъявляемые к сортам зерновых.

Специализированные семеноводческие хозяйства, семеноводческие бригады и отделения должны выращивать сортовые семена с высокими посевными и сортовыми качествами.

Получение таких семян возможно только при высокой культуре земледелия и осуществлении комплекса агроприемов, направленных на улучшение их качества, устойчивости к вредителям и болезням, повышение урожайности.

14. Основной путь получения высокоурожайных семян — выращивание здоровых высокоурожайных растений с крупным, хорошо выполненным и выравненным зерном. Выращивая на семенных посевах высокоурожайные семена и затем высевая их на общих (товарных) площадях, можно ежегодно иметь прибавку урожая 2—3 ц/га и более на производственных посевах без дополнительных затрат. Однако влияние высокой агротехники очень непродолжительно, оно проявляется, как правило, только один год.

Важный резерв повышения урожайности семян — отбор на посев крупного, тяжеловесного, выравненного зерна. Отбор следует проводить ежегодно в процессе сортировки семян. Посев такими семенами не только повышает урожайность зерновых на производственных площадях, но и является средством непрерывного поддержания урожайности сортов. Установлено также, что растения, выращенные из крупных, тяжеловесных семян, в меньшей степени поражаются пыльной головней. Однако самые крупные семена, составляющие в семенной партии обычно 3—5 %, использовать на посев не следует, так как они имеют рыхлый эндосперм, легковесны и часто сильно травмированы.

Главное звено в получении высоких урожаев семян отличного качества — правильное использование пашни путем освоения научно обоснованных севооборотов. Севооборот должен обеспечивать создание наилучших условий для развития растений на всех семенных посевах; чередование культур в нем должно предотвращать возможность распространения болезней и вредителей, видовое и сортовое засорение вследствие падалицы семян. Нельзя сеять пшеницу по ячменю, рожь по пшенице, разные сорта пшеницы по пшенице. Во многих зонах страны лучший предшественник для семенных посевов зерновых культур — чистый пар.

Важнейшие приемы агротехники, обеспечивающие получение высокого урожая зерновых культур на семенных посевах, — глубокая ранняя зябь, снегозадержание, своевременная предпосевная обработка почвы, внесение удобрений, посев в оптимальные сроки чистосортными крупными семенами первого класса при лучшей норме высева, прикатывание посевов, систематическая борьба с сорняками, вредителями, болезнями растений, с потерями при уборке урожая.

В каждой области для отдельных зон разработан комплекс агротехнических мероприятий для получения высоких и устойчивых урожаев. Их необходимо применять в первую очередь на семенных посевах и участках.

Правильная обработка поля, улучшая физические свойства почвы, обеспечивает высокую эффективность использования семян. Особенно необходимы растениям для лучшего прорастания семян и хорошего развития в начале вегетации благоприятные условия в верхнем слое почвы. Поэтому для семенных посевов исключительное значение имеют выравнивание поверхности поля и уплотнение почвы. Система обработки должна учитывать не только почвенные разности, но и культуру, сорт.

Семейные посевы следует удобрять в соответствии с разработанной системой удобрений, принятой в семеноводческом севообороте.

Полноценные семена формируются при полной обеспеченности растений всеми элементами питания в наилучшем их сочетании. Семена одинаковой массы, выращенные в разных условиях агротехники, с удобренных фонов при оптимальном соотношении элементов питания имеют более развитый зародыш и высокие посевные качества. Из таких семян растения в начале вегетации быстро и дружно растут, имеют крупный колос с большим количеством колосков и зерен. При внесении минеральных удобрений под семенные посевы необходимо учитывать потребности растений и плодородие почв.

На черноземах азотные удобрения следует применять осторожно, чтобы не ухудшить физические качества зерна из-за чрезмерного развития вегетативной массы и удлинения вегетационного периода. Под озимые культуры азотные удобрения лучше вносить в подкормку. Фосфорные удобрения повышают семенную продуктивность и урожайные качества семян. При посеве озимых необходимо давать гранулированный суперфосфат в рядки в смеси с семенами. Калийные удобрения, внесенные под озимые вместе с суперфосфатом, повышают их зимостойкость и устойчивость к полеганию. На качество семян сильнее влияют удобрения, внесенные в более поздние сроки, а на урожай — в более ранние.

Нельзя допускать полегания семенных посевов, которое обычно приводит к значительному снижению массы 1000 семян и их урожайных качеств. Особенно опасно полегание растений семенных посевов до цветения и в фазе молочной спелости. Применение тура предупреждает полегание зерновых.

Современное сельскохозяйственное производство предъявляет к сорту высокие требования.

Основные из них следующие.

1. Высокая и стабильная по годам урожайность. Сорта должны обладать высокой продуктивностью, хорошо «оплачивать» дополнительные затраты на внесение удобрений и другие агротехнические приемы.

2. Устойчивость к неблагоприятным условиям произрастания. Сорта должны противостоять засухе, пониженным температурам, неблагоприятным условиям перезимовки (для озимых культур) в соответствующих зонах возделывания, где эти свойства определяют устойчивость урожаев.

3. Комплексная устойчивость к болезням и сельскохозяйственным вредителям, которые ежегодно причиняют значительный ущерб урожаю.

4. Приспособленность к механизированному возделыванию. Это требование связано с необходимостью применения комплексной механизации, особенно уборки урожая всех сельскохозяйственных культур.

5. Высокое качество продукции. Сорта должны давать наибольшее количество того продукта, ради которого возделывается та или иная культура (содержание белка, сахара, крахмала, жира, волокна н т. д.).

В соответствии с основными требованиями, предъявляемыми к сортам, признаки и свойства, которыми они должны обладать, также делятся на несколько групп.

1. Свойства и признаки продуктивности: масса зерна одного

колоса и продуктивная кустистость у колосовых культур, масса и число початков на одном растении у кукурузы, число и крупность клубней у картофеля и т. д.

2. Свойства и признаки устойчивости к неблагоприятным условиям произрастания. Способность растений продуктивно использовать влагу и развивать в засушливых условиях мощную корневую систему (важные свойства засухоустойчивости); зимостойкость (свойство противостоять морозу, мощному снеговому покрову, резкой смене температур при зимних оттепелях, ледяной корке и т. д.); устойчивость к неблагоприятным условиям, вызывающим полегание хлебов и др.

3. Свойства и признаки устойчивости к болезням и вредителям. Они могут быть связаны с анатомо-морфологическими, биохимическими и физиологическими особенностями растений. Например, закрытое цветение у некоторых сортов пшеницы уменьшает поражение пыльной головней, наличие панцирного слоя в семянке подсолнечника препятствует поражению ее личинками подсолнечной моли, содержание алкалоида демиссина в растениях некоторых видов дикого картофеля предохраняет его от поедания колорадским жуком н т. д.

4. Признаки, способствующие механизированному возделыванию и уборке урожая. Устойчивость к полеганию (у колосовых культур) обусловлена коротким и прочным стеблем. У кукурузы потерн зерна при комбайновой уборке во многом зависят от высоты прикрепления первого початка: сорта, у которых первый початок расположен более высоко, убираются легче и без потерь. От плотности цветковых и колосковых чешуй зависит устойчивость многих хлебов к осыпанию, а также вымолачиваемость зерна. У некоторых сортов гороха семяножка прочно срастается с рубчиком семени и при полном созревании семена не осыпаются даже при растрескивании бобов. При уборке таких неосыпающихся сортов потери урожая сокращаются в 4—5 раз. Для механизированной уборки фасоли, чечевицы, нута нужны сорта с прикреплением бобов не менее 15—20 см от поверхности почвы. Свойство листопадности у хлопчатника позволяет быстро и без потерь проводить машинную уборку хлопка-сырца. Компактность и глубина расположения клубней у картофеля и бобов у арахиса — важные показатели для механизации уборки урожая этих культур.

5. Свойства и признаки, определяющие высокие качества урожая: стекловидность, содержание белка, выход муки, количество и качество клейковины, объемный выход хлеба и его пористость у пшеницы и ржи; высокий выход н номер волокна, длина элементарных волокон у льна; длина и крепость волокна и отделяемость его от семян у хлопчатника; содержание крахмала, разваримость и вкусовые качества у картофеля; содержание питательных веществ и витаминов, переваримость вегетативной массы у трав и т. д.

Приведенную группировку можно рассматривать как примерную схему, облегчающую анализ сложного комплекса признаков и свойств, которыми должен обладать современный сорт. Многие из признаков и свойств могут быть отнесены к нескольким группам. Так, неполегаемость колосовых культур, обусловленная в основном коротким прочным стеблем, может быть одновременно отнесена к трем группам признаков: продуктивности, устойчивости к неблагоприятным условиям и признакам, необходимым для механизированной уборки урожая. Развитие признаков продуктивности в решающей степени зависит от устойчивости растений к неблагоприятным внешним условиям, поражению болезнями и сельскохозяйственными вредителями.

Все признаки и свойства растения тесно (физиологически) связаны между собой, и характер их проявления зависит от влияния внешних условий. Это необходимо учитывать как при селекционной работе, так и при использовании сорта в производстве. Конкретный комплекс признаков и свойств, которыми должен обладать создаваемый сорт, определяется тремя основными показателями: почвенно-климатическими условиями, для которых предназначается будущий сорт; уровнем агротехники и механизации, при которых сорт будет возделываться в производстве (применение высоких доз удобрений, орошение и др.), и направлением использования культуры (силосное или зерновое кукурузы, пивоваренное или кормовое ячменя, ранний столовый или технический картофель, повторные и пожнивные посевы и т. д.).

Сорт должен обладать комплексом биологических и хозяйственно-ценных признаков и свойств.

По всем культурам в программах селекционных работ применительно к определенным условиям возделывания и требованиям производства разработаны оптимальные модели создаваемых сортов. Так, в программе селекционных работ селекционного центра НИИСХ Центральных районов Нечерноземной зоны на период до 1990 г. определены такие основные параметры модели сорта озимой ржи для условий Нечерноземной зоны РСФСР с потенциальной урожайностью 65—70 ц/га: высота растений не более 100— 110 см, прочный и эластичный неполегающий стебель, активная корневая система, хорошо сцепленная с почвой, устойчивость к поражению мучнистой росой, бурой и стеблевой ржавчиной, корневыми и стеблевыми гнилями, отношение массы зерна к общему урожаю (уборочный индекс) не менее 0,5, масса 1000 зерен 32— 33 г и более, число зерен в колосе до 50—52 и более. В Объединении по селекции и размножению ячменя в Хадмерслебене (ГДР) приняты следующие параметры модели сорта этой культуры с потенциальной урожайностью 90—95 ц/га: число продуктивных стеблей (колосьев) к уборке на 1 м² — 1000—1200; число зерен в колосе 20—24; масса 1000 зерен 40—42 г; высота растений 60—65 см; устойчивость ко всем расам мучнистой росы, карликовой и желтой ржавчине.

Сорта сельскохозяйственных растений создаются для возделывания в определенных природных зонах и приспосабливаются отбором к этим или сходным с ними условиям. Поэтому нет и не может быть хороших сортов, одинаково пригодных к возделыванию в разных местностях. Любой, даже самый лучший сорт бывает ограничен определенным ареалом, который для разных сортов может измеряться территорией от одного района и сотен гектаров посевной площади до нескольких десятков областей и многих миллионов гектаров посевной площади. Как правило, хорошие сорта, имея широкую норму реакции генотипа, высокопластичны и могут возделываться на больших площадях в различных почвенно-климатических зонах страны и за ее пределами.

Пластичность сорта определяется его биологической приспособленностью к резкому изменению комплекса условий внешней среды, способностью давать наибольшую продуктивность на фоне высокой агротехники как при благоприятных, так и при неблагоприятных условиях. Примером высокопластичного сорта служит сорт яровой пшеницы Саратовская 29, высеваемый в 19 областях, краях и автономных республиках Поволжья, Зауралья, Сибири и Северного Казахстана, где его урожайность при правильной агротехнике достигает 25—30 ц/га. Растения этого сорта испаряют мало воды, и в то же время их корневая система обладает огромной поглощающей силой. Фотосинтетическая способность у него исключительно высокая.

Классический пример высокопластичных сортов — яровая пшеница Харьковская 46, горох Рамонский 77, гибрид кукурузы Буковинский ЗТВ, картофель Лорх.

Широкие ареалы некоторых сортов обусловливаются не только их выдающимися качествами и пластичностью, но и тем, что в некоторых почвенно-климатических зонах недостаточно хорошо ведется селекционная работа и не создано своих, более приспособленных сортов.

Некоторые сорта хорошо приспособлены к специфическим условиям районов возделывания тех или иных культур и поэтому занимают небольшие посевные площади. Такие сорта часто обладают выдающимися хозяйственно-биологическими свойствами и представляют большую ценность. Например, скороспелые и ультраскороспелые сорта зерновых и овощных культур могут произрастать в северных областях, где мало тепла и очень короткий вегетационный период.

Созданы сорта зерновых и других культур для возделывания на торфоболотных, засоленных и песчаных почвах, в полупустынных и высокогорных районах; Естественно, что ареалы таких сортов сравнительно невелики.

 

14 Гетерозис. Особенности его проявления. Типы гетерозисных гибридов.

Увеличение мощности, жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами называется гетерозисом.

Понятие о гетерозисе как проявлении «гибридной силы» было введено в науку американским генетиком В. Шеллом в 1914 г. Впервые явление гибридной силы наблюдал Ч. Дарвин у кукурузы. В его опытах у этой культуры снижалась продуктивность и уменьшалась высота растений в результате самоопыления, усиливались эти признаки при перекрестном опылении. Повышенную мощность растений, получаемых в результате скрещивания, Ч. Дарвин связывал с наследственными различиями родительских гамет.

Гетерозис в природе — очень древнее явление. Он непосредственно связан с возникновением и совершенствованием в процессе эволюции способа перекрестного опыления. Естественный отбор на протяжении многих веков создавал многочисленные ограничения для гомозиготности и столь же многочисленные приспособления для осуществления гетерозиготности.

Гетерозис у гибридов проявляется в повышении роста, более интенсивном обмене веществ и большей урожайности. Повышенная урожайность гетерозисных гибридов — главное их преимущество. Прибавка урожая у гибридов первого поколения всех сельскохозяйственных культур составляет в среднем 15—30 %, при этом нередко повышается их скороспелость. Например, у помидоров гетерознсные гибриды начинают плодоносить ка 10— 12 дней раньше и превосходят по урожайности исходные родительские сорта на 45—50 %. В Болгарии все площади этой культуры заняты гетерозисными гибридами. Используя гетерозис, можно значительно увеличить производство сельскохозяйственной продукции.

При гетерозисе не обязательно происходит усиление всех свойств и признаков растений. По одним из них он может проявляться сильнее, чем по другим, а по некоторым отсутствовать.

Гетерозис наблюдается при скрещиваниях между сортами, а также между отдаленными в генетическом и экологическом отношении видами и формами. Наиболее же сильно он проявляется и поддается управлению при скрещивании самоопыленных линий. Инцухт дает возможность разложить сорт-популяцию на составляющие его биотипы (линии). Техника индухтироваиия несложна. Например, у кукурузы метелку накрывают пергаментным изолятором в самом начале цветения. На этом же растении изолируют и початок, до того как у него появятся нити. Лучший материал для изоляции початка — целлофан. Размеры изоляторов: для метелки 20X30 см, для початков — 10×16 см. Пергаментные изоляторы склеивают столярным клеем, добавляя к нему небольшое количество хромпика, а целлофановые — насыщенным раствором хлористого цинка.

При созревании пыльцы метелку срезают и помещают ее под изолятор вместе с початком. Растения, полученные от самоопыления, на следующий год снова подвергают самоопылению, повторяя эту процедуру в течение нескольких лет. Через 4—5 лет инцухтироваиия практически достигается очень высокая степень выравненности в потомстве инцухт-линий и дальнейшее самоопыление становится излишним.

Выделенные линии в дальнейшем размножают уже не под изоляторами, а на специальных участках, где происходит перекрестное опыление растений в пределах одной линии без опасности нарушения их однородности. Полученные инцухт-линии вследствие низкой урожайности и слабого роста непосредственно использовать нельзя. Но среди этих линий бывают очень ценные по отдельным хозяйственно полезным признакам. Например, у кукурузы появляются линии, устойчивые к пузырчатой головне — очень опасной болезни этой культуры, уносящей до 10 % урожая. Некоторые линии отличаются повышенным содержанием жира или белка в семенах, большой скороспелостью, низкорослостью, устойчивостью к повреждению кукурузным мотыльком, ветролому к т. д. Такие инцухт-линии используют в скрещиваниях между собой, а также с сортами.

После достижения линиями однородности по морфологическим и физиологическим признакам, что обычно бывает после 4—5 лет самоопыления, их оценивают на комбинационную способность, то есть способность давать высокопродуктивные гибриды. Различают общую и специфическую комбинационную способность.

Общая комбинационная способность показывает среднюю ценность линий в гибридных комбинациях. Ее определяют, по результатам скрещивания линий с сортом, служащим в качестве отцовского родителя, называемого в этом случае тестером.

Специфическую комбинационную способность оценивают по результатам скрещивания линий с какой-либо одной линией или простым гибридом. При этом выявляются случаи, когда некоторые комбинации оказываются лучше или хуже, чем можно было бы ожидать на основании среднего качества изучаемых линий, устанавливаемого путем оценки общей комбинационной способности.

Для определения специфической комбинационной способности самоопыленных линий применяют диаллельные скрещивания, при которых каждую линию скрещивают со всеми остальными для получения и оценки всех возможных комбинаций.

Одна из характерных особенностей гетерозиса — наибольшее проявление его у гибридов первого поколения, резкое снижение во втором поколении и дальнейшее затухание гибридной мощности растений в последующих поколениях. Это связано с уменьшением числа гетерозиготных особей. Например, если при скрещивании двух самоопыленных линий ААвв и ааВВ в первом поколении будет 100 % гетерозиготных растений, то во втором поколении их количество уменьшится в 2 раза, а в третьем — в 4 раза и т. д.

И. В. Мичурин неоднократно указывал на преимущества сеянцев первой генерации и категорически возражал против использования в работе гибридов второй и третьей генерации, поскольку только у сеянцев первого гибридного поколения, обладавших вследствие гетерозиготности родительских сортов большим разнообразием признаков и свойств, гетерозис закрепляется при дальнейшем вегетативном размножении.

Важнейшее отличие гетерозисных гибридов от обычных гибридных сортов состоит в том, что их используют в производстве лишь в первом поколении и поэтому получают ежегодно.

Среди полевых культур гетерозис сейчас наиболее широко используется у кукурузы. Обычные сорта этой культуры почти полностью вытеснены гетерозисными гибридами, которые представлены следующими основными типами. Сортолинейные гибриды получаются от скрещивания сорта с самоопыленной линией или от скрещивания простого межлинейного гибрида с сортом. Пример сортолинейных гибридов первого типа — Буковинский ЗТВ. Он получен от скрещивания немецкого сорта Глория Янецкого Т с самоопыленной линией ВИР 44ТВ. Эта линия, являющаяся отцовской формой гибрида, — одна из лучших самоопыленных линий. Она высокоустойчива к засухе и пузырчатой головне, обладает высокой комбинационной способностью, растения ее, как правило, двухпочатковые.

Гибрид Буковинский 3ТВ отличается очень высокой холодостойкостью, сравнительно скороспелый и высокоурожайный, устойчив к шведской мухе, способен сохранять зеленые листья и стебли при полной зрелости зерна.

К сортолинейным гибридам второго типа относится Днепровский 56ТВ. Он получен от скрещивания простого межлинейного гибрида Искра Т с сортом Северодакотская ТВ: Искра (ВИР 26ТХВИР 27Т) х Северодакотская ТВ. Сортолинейные гибриды превышают по урожайности зерна обычные сорта в среднем на 4—5 ц/га, или на 15—20 %. Районированы новые сортолинейные гибриды: Буковинский ПТ, гибрид Коллективный 244, Днепровский 260M.

Простые межлинейные гибриды получают путем скрещивания двух самоопыленных линий. Например, от скрещивания самоопыленных линий ВИР 28 и ВИР 29 получен простой межлинейный гибрид Идеал, а от скрещивания ВИР 44 и ВИР 38 — простой межлинейный гибрид Слава.

Простые межлинейные гибриды дают большой гетерозис, но вследствие низкой урожайности образующих их самоопыленных линий они долгое время не получали широкого распространения в производстве. За последние годы удалось путем периодического отбора повысить продуктивность самоопыленных линий и на их основе создать несколько гибридов этого типа, в том числе такие высокопродуктивные, как Краснодарский 303ТВ, Одесская 50МВ, Новинка, Награда ТВ, Закарпатский 2ТВ и др. Простые межлинейные гибриды в условиях производства на 10—12 ц/га и более превышают по урожаю зерна лучшие двойные межлинейные и сортолинейные гибриды. Так, широко возделываемый в степных областях Украины, на Северном Кавказе и в Молдавской ССР простой гибрид Краснодарский 303ТВ дает с 1 га 80—90 ц зерна, а при орошении — свыше 150 ц. Районированы новые простые межлинейные гибриды Днепровский 70ТВ, Краснодарский 301ТВ, Молдавский 385АМВ, высоколизиновые гибриды Краснодарский 303Л и Геркулес Л.

На основе простых межлинейных гибридов создаются высокоурожайные двойные межлинейные и сортолинейные гибриды, а также сложные гибридные популяции. Например, в результате скрещивания простого межлинейного гибрида Астра (линия 346 X Хлиния Wud) с простым гибридом Атлас (линия 502 Х линия 21) получен двойной межлинейный гибрид Молдавский 330. Двойные межлинейные гибриды дают прибавку урожая зерна в сравнении с обычными сортами 8—12 ц/га, или 25—40 %. Районированы новые двойные межлинейные гибриды: Жеребковский 90 MB, Чуйский 60TB, Днепровский 505 MB, Молдавский 330, Поволжский ИВ.

Сложные гибридные популяции, или синтетические сорта, получают путем смешения семян нескольких самоопыленных линий или 2—4 двойных межлинейных гибридов. В отличие от других типов гибридов их можно возделывать без заметного снижения гетерозиса путем простого пересева в течение 3—4 лет. Благодаря постоянно идущему переопылению гетерозис в такой популяции может поддерживаться на достаточно высоком уровне в нескольких поколениях.

Трехлинейные гибриды получают при скрещивании простых межлинейных гибридов с самоопыленными линиями. Например, при создании трехлинейнего гибрида Днепровский 460 MB в качестве материнской формы был взят простой гибрид Днепровский 20 М (линия ВИРИУМ х линия Т 1353М), а отцовской — линия А 619 MB. Районированы трехлинейные гибриды Днепровский 460 MB, Коллективный 101 ТВ, Харьковский 178 ТВ.

Для получения гибридных семян родительские формы гибридов высевают на участках гибридизации.

Трудоемкость и большие затраты на работу по удалению метелок у растений материнских форм гибридов в значительной мере препятствовали широкому использованию явления гетерозиса. Наилучшее решение этого вопроса — отыскание или создание материнских форм растений, обладающих мужской стерильностью, что исключило бы необходимость искусственной кастрации.

Было обращено внимание на то, что у многих видов растений с обоеполыми цветками изредка встречаются единичные особи со стерильными мужскими генеративными органами. Такие факты были известны еще Ч. Дарвину. Он рассматривал их как склонность вида переходить от однодомности к двудомности, которую считал в эволюционном отношении более совершенной. Таким образом, появление у однодомных растений особей, имеющих мужскую стерильность, представляет собой естественное явление эволюционного процесса.

Цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС) впервые наблюдал немецкий генетик К. Корренс в 1904 г. у огородного растения летний чабер. В 1921 г. английский генетик В. Бетсон обнаружил ее у льна, а в 1924 г. американский генетик Д. Джонс — у лука. ЦМС у кукурузы впервые была открыта академиком ВАСХНИЛ М. И. Хаджиновым в 1932 г. и независимо от него одновременно американским генетиком М. Родсом. Особи, обладающие ЦМС, передают это свойство по наследству только через материнские растения.

Это замечательное открытие долгое время не использовалось в селекции. Но начиная с 50-х годов оно было оценено по достоинству и нашло широкое практическое применение вначале при возделывании кукурузы, а затем и многих других культур.

У кукурузы существует два типа ЦМС: техасский (Т) и молдавский (М). Техасский тип ЦМС, при котором получаются почти полностью стерильные початки, был открыт американским генетиком Д. Роджерсом на Техасской опытной станции в 1944 г., а молдавский тип ЦМС — Г. С. Галеевым на Кубанской станции ВИР в 1953 г. в образце местной кукурузы из Молдавии. При этом типе стерильности в пыльниках образуется небольшое количество жизнеспособной пыльцы. Техасский и молдавский типы ЦМС различаются между собой тем, что для каждого из них имеются свои линии, закрепляющие стерильность или восстанавливающие фертильность.

Метод получения гибридных семян кукурузы без удаления метелок на основе ЦМС стали использовать в начале 50-х годов. Для создания гибридов кукурузы на стерильной основе необходимо иметь: стерильные аналоги самоопыленных линий или сортов; линии — закрепители стерильности; линии — восстановители фертильности.

 

 

15. Семеноводство зерновых культур. Сортоиспытания (предварительное, конкурсное, государственное).

Известно четыре вида сортоиспытаний: предварительное, конкурсное, производственное и специальное.

Предварительное сортоиспытание. Лучшие селекционные номера, выделенные в контрольном питомнике, здесь впервые получают название сортов, которые и проходят первоначальное испытание. Обычно испытывают не менее 25—30 сортов, а при большом масштабе работы—100 и более. В этом случае испытание ведут по сериям. Одну из них размещают в первом предварительном сортоиспытании, а другую — во втором. Сеют навесной тракторной сеялкой с принятой в производстве нормой высева. Площадь делянки обычно равна 10—25 м². Повторность четырехкратная. Контроль высевают через 5—10 сортов.

Конкурсное сортоиспытание. Из большого набора сортов, испытывавшихся в предварительном сортоиспытании, самые лучшие поступают в конкурсное сортоиспытание. Здесь им дают основную оценку по комплексу хозяйственно-биологических признаков, сравнивают между собой и с лучшими сортами других селекционно-опытных учреждений. Сорта, успешно выдержавшие конкурсное испытание и показавшие неоспоримые преимущества по урожайности в сравнении с контролем и лучшими сортами других научно- исследовательских учреждений, ценные для данной зоны, передают в государственное сортоиспытание.

В конкурсном сортоиспытании высевают обычно 10—20 сортов. Во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте и Краснодарском НИИСХ испытывают 40—50 и более сортов озимой пшеницы.

Техника посева та же, что и в предварительном сортоиспытании. Повторность, как правило, четырехкратная, иногда шестикратная, площадь делянки для зерновых культур 25—50 м², для пропашных —150—200 м². Контроль высевают через 5—10 сортов.

Результаты конкурсного сортоиспытания обязательно подвергают статистической обработке.

Производственное сортоиспытание. Его проводят для хозяйственной оценки самых лучших перспективных сортов, которые намечают передать в государственное сортоиспытание. Сравнивают, как правило, два сорта: перспективный и лучший районированный. Их высевают на делянках площадью 1—2 га в двух повторениях с соблюдением всех условий, типичных для производства данной зоны.

Специальное сортоиспытание. Его организуют в том случае, когда необходимо дать оценку сортов по признакам, которые не могут быть выявлены достаточно полно при испытании их в обычных условиях, или когда требуется дать характеристику сортов по их реакции на особые условия выращивания. С этой целью проводят сортоиспытание на разных агрофонах, динамическое, зональное (экологическое) и некоторые другие.

Сортоиспытание на разных агрофонах. Чтобы установить реакцию сортов на орошение и выявить лучшие из них для возделывания в этих условиях, сравнивают один и тот же набор специально подобранных сортов при поливе и без него (в богарных условиях).

Разные сорта неодинаково реагируют на высокие дозы удобрений. Например, в одном из опытов Краснодарского НИИСХ урожай сорта озимой пшеницы Новоукраинка 83 без удобрений составил 29,4 ц/га, а при внесении полного минерального удобрения N₄₅P₄₅K₄₅ — 38,7 ц, то есть прибавка 9,3 ц/га. В этих же условиях урожай сорта Безостая 1 равнялся соответственно 32 и 54,2 ц/га,

и, следовательно, прибавка была 22,2 ц/га. Ясно, что высокая продуктивность сорта Безостая 1 могла быть выявлена только в условиях специального сортоиспытания — при внесении высоких доз удобрений.

Часто требуется определить урожайность сортов озимой пшеницы при посеве по чистому и занятому пару, а урожайность сортов яровой пшеницы в Сибири и Северном Казахстане — при возделывании по пару и зяби. Для этого проводят специальное сортоиспытание по разным предшественникам. Здесь же выясняют. различия сортов по продуктивности, устойчивости к ржавчине, способности накапливать белок в зерне и т. д.

Динамическое сортоиспытание. У некоторых культур (картофель, кукуруза на силос и др.) бывает очень важно определить не только конечный валовой урожай, но и выяснить ход его накопления в течение вегетации. В селекции ранних сортов картофеля наибольшую ценность представляют дающие наивысший урожай в самые ранние сроки уборки. При селекции кукурузы для центральных и северных областей также очень важно знать динамику накопления сухого вещества у разных гибридов по фазам вегетации. Для этого и применяют динамическое сортоиспытание, при котором урожайность сортов и гибридов определяют при различных сроках уборки: ее начинают с определенной даты или фазы и проводят в несколько сроков через определенное число дней. В связи с этим площадь делянки динамического сортоиспытания увеличивают в 1,5—2 -раза по сравнению с обычной.

Экологическое сортоиспытание. Для всесторонней и быстрой оценки новых, наиболее ценных сортов в различающихся экологических условиях их испытывают в других научно-исследовательских учреждениях. Обычно такие сорта высевают по типу конкурсного сортоиспытания для сравнения со своими новыми сортами и сортами, районированными в данной зоне. Результаты зонального сортоиспытания используют при составлении плана государственного сортоиспытания и для оценки состояния селекционной работы в различных научно-исследовательских учреждениях.

Способы ускорения селекционного процесса. В процессе селекционной работы новый сорт зерновых культур проходит длительный путь от отбора родоначального элитного растения до районирования. На это затрачивается обычно не менее 10—12 лет. Для ускорения селекционного процесса и сокращения сроков испытания применяют различные приемы и методы работы. Прежде всего важно правильно подбирать родительские формы для скрещивания. Для выращивания двух-трех гибридных поколений в год используют теплицы, посев яровизированными семенами, а для повышения коэффициента размножения семян — широкорядные и разреженные посевы с уменьшенной нормой высева в условиях высокого агрофона. Для этих же целей применяют, когда предоставляется возможность, вегетативное размножение и клонирование растений. Необходимо проводить испытание и оценку селекционных номеров на провокационных фонах на морозостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям.

Особенно выдающиеся номера можно испытывать и размножать, минуя отдельные звенья принятой схемы селекционного процесса. Следует организовать предварительное размножение семян особенно ценных номеров параллельно с конкурсным в государственном и экологическом сортоиспытаниях.

В Краснодарском НИИСХ П. П. Лукьяненко по озимой пшенице и во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте П. Ф. Гаркавый по ячменю разработали методы, позволяющие значительно ускорить селекционный процесс по этим культурам. В Мексиканском международном центре по улучшению кукурузы и пшеницы Н. Борлауг разработал и успешно осуществляет схему селекционного процесса, позволяющую выводить новые сорта пшеницы за 4—5 лет.

 

 

16. Организация и порядок сертификации семенного картофеля.