Роль агроэкотипа и фона возделывания в эффективности сортосмены полевых культур в Красноярском крае

Размещено на http://allbest.ru

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Роль агроэкотипа и фона возделывания в эффективности сортосмены полевых культур в Красноярском крае

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Халипский Анатолий Николаевич

Тюмень-2009

Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ведров Николай Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сапега Валерий Антонович

доктор сельскохозяйственных наук, зав. лаб. качества зерна СибНИИСХ Колмаков Юрий Владимирович

доктор биологических наук, зав. лаб. биотехнологии СибНИИ кормов СО РАСХН Рожанская Ольга Александровна

Ведущая организация: Иркутская государственная сельскохозяйственная академия

Защита состоится «17» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.064.02 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Адрес академии: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, тел./факс: (3452) 46-87-77

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан « » _____________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат с.-х. наук_____________________ Литвиненко Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За период функционирования системы государственного сортоиспытания в Красноярском крае, как и во всей Восточной Сибири, прошло уже несколько сортосмен основных полевых культур (пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха, картофеля). На смену местным экстенсивным агроэкотипам пришли новые, большей частью полуинтенсивные и интенсивные селекционные сорта. Более чем за полувековой период изменился характер земледелия, были апробированы и внедрены интенсивные и полуинтенсивные технологии возделывания большинства полевых культур. В последние годы, начиная с середины 80-х прошлого столетия, произошли значительные изменения в погоде в сторону повышения среднегодовых температур. В связи с этим интересно проследить вклад сорта в рост урожайности полевых культур и определить роль экотипа и условий возделывания в эффективности сортосмены пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха и картофеля, за более чем шестидесятилетний период.

Цель работы. Оценка роли агроэкотипа и экологических факторов в эффективности сортосмены основных полевых культур в Красноярском крае и определение стратегии селекции с учетом развития основных элементов структуры урожая и агроэкологических условий зоны.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- сформировать коллекцию сортов основных полевых культур бывших и находящихся в районировании, а также новых перспективных сортов сибирских селекционных учреждений;

- изучить историю селекции основных полевых культур;

- провести сравнение сортов пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха, картофеля, прошедших сортосмену в условиях Красноярского края за 60 лет с современными районированными и перспективными сортами и номерами сибирских селекционных учреждений;

- определить уровень урожайности и характер ее изменчивости в системе государственных испытаний и производстве в связи с агротехническим фоном и изменившимися экологическими условиями;

- установить влияние агроэкотипа на уровень селекционного прогресса по урожайности и элементам структуры урожая и качеству продукции основных полевых культур;

- определить соответствие созданных в Восточной Сибири сортов разработанным моделям и наметить основные параметры сортов пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха и картофеля;

- наметить стратегию селекции, сортоиспытания и сортосмены полевых культур в Красноярском крае.

Научная новизна. Впервые проведена оценка роли агроэкотипа и экологических факторов в эффективности проведенной сортосмены основной группы полевых культур на примере Красноярского края, определено соответствие созданных в Восточной Сибири сортов разработанным моделям, намечена стратегия селекции сортов для основной группы полевых культур. Разработаны модели идеального сорта картофеля и гороха. Установлено проявление экологического эффекта на примере картофеля в лесостепной зоне Красноярского края. Созданы (авторство 15%) и переданы на ГСИ сорта яровой пшеницы Краса 2 и Красноярия, готовится к передаче сорт яровой пшеницы Тройка, разработана сортовая технология их возделывания. Разработан метод отбора высокопродуктивных генотипов яровой пшеницы по первичному кущению (авторство 40%).

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Материалы исследований доведены до инспектуры Государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений по Красноярскому краю. Данные по совершенствованию параметров сортов переданы в Восточно-Сибирский селекцентр. Изученные коллекции сортов полевых культур и форма пшеницы с наследственным колеоптильным кущением используются, как донорский материал в селекционном процессе.

Материалы исследований вошли в «Методические рекомендации для слушателей факультета повышения квалификации специалистов сельского хозяйства» и в учебное пособие «Сибирское растениеводство», монографию «Яровая пшеница в Восточной Сибири» и используются в учебном процессе.

Получено авторское свидетельство №1634190 “Способы отбора высокопродуктивных растений яровой пшеницы” (авторство 40%).

Защищаемые положения:

- Роль агроэкотипа и фона возделывания в изменчивости хозяйственно-биологических признаков основных полевых культур под воздействием сортосмены.

- Соответствие сортов полевых культур современной селекции пара-метрам модели оптимальных агроэкотипов для Красноярского края. Модели сорта гороха и картофеля.

- Экологическое единство в системе «Селекция-государственное сортоиспытание-производство» и стратегия селекции и сортосмены полевых культур в Восточной Сибири.

Личный вклад автора. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных автором в течение 20 лет лично или в соавторстве с другими исследователями. Использованы также статистические материалы и данные сортоучастков Красноярского края. В экспериментальных работах в разное время принимали участие студенты агрономического факультета и аспирант, а ныне доцент кафедры растениеводства Косяненко Л.П. В формировании коллекции пшеницы активное участие принимала старший преподаватель кафедры растениеводства Сурма О.И. Многие сорта коллекции полевых культур любезно были предоставлены сотрудниками КНИИСХ, СибНИИРС, Омского ГАУ, СибНИСХоз.

Автор выражает благодарность зав. кафедрой растениеводства КрасГАУ д. с.-х. н., профессору Ведрову Н.Г. за научные консультации и советы при работе и написании диссертации, зав. лабораторией технологической оценки качества зерна КНИИСХ к. с.-х. н. Разумовскому А.Г., студентам агрономического факультета. Особая благодарность д. б. н., профессору кафедры ботаники и физиологии растений КрасГАУ Никитиной В.И., зав. лабораторией информатики Борисову В.У. за консультации во время выполнения диссертационной работы и доценту кафедры агроэкологии Жирновой Д.Ф. за предоставленную информацию и сотрудничество.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях «Вклад молодых ученых в продовольственную программу» (г. Улан-Удэ, 1987), «К 35-летию освоения целинных и залежных земель (г. Шортанды, 1990); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава КрасГАУ (1987, 1989, 1990, 1995, 1997); на региональных конференциях молодых ученых (г. Красноярск, 1994, 1995, 1997); на генетико-селекционных школах в СО ВАСХНИЛ и СО РАСХН (г. Новосибирск, 1988, 1999, 2001, 2004); на Международной конференции посвященной 275-летию основания Российской академии наук «Разнообразие растительного покрова Байкальского региона» (г. Улан-Удэ, 1999); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием и выставкой «Достижение науки и техники развитию Сибирских регионов» (г. Красноярск, 2000); на 5 Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство полевых культур» (г. Пенза, 2001); на юбилейной Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве» (г. Барнаул, 2003); на региональной научно-практический конференции «Аграрная наука на рубеже веков» (г. Красноярск, 2005); на Международной научно-практической конференции «Адаптивные технологии в современном земледелии Восточной Сибири», посвященной 90-летию профессора Барнакова Н.В. (г. Улан-Удэ, 2005).

Публикация результатов исследований. По результатам диссертации опубликовано 28 работ, в том числе монография «Яровая пшеница в Восточной Сибири» в соавторстве объемом 19,5 п.л. (авторство 20%), учебное пособие «Сибирское растениеводство» объемом 20 п.л. с использованием материалов исследований по теме диссертации, получено авторское свидетельство №1634190. В изданиях рекомендуемых ВАК РФ - 10 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 294 страницах печатного текста и состоит из введения, 5 глав, приложений. Список литературы включает 334 источников, в том числе 14 иностранных авторов.

агроэкологический полевой урожай пшеница

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Место, условия проведения, исходный материал, и методы исследований

Стационарные полевые исследования по пшенице проводили в учхозе «Борск» КрасГАУ на опытном поле кафедры растениеводства и в АО «Березовское» Идринского района, по ячменю, овсу, озимой ржи и гороху - в учхозе, по картофелю - в Б-Муртинском, Сухобузимском, Канском, Балахтинском, Новоселовском, Минусинском и Курагинском районах Красноярского края.

Погодные условия в годы проведения опытов в 1986-1988 гг. существенно различались между собой. В 1986 году сумма положительных температур за период май-август составила 1791°C, что выше на 49°C по сравнению со среднемноголетними данными за тот же период. 1986 г. был засушливым, самым жарким был июль. Период от конца кущения до начала колошения яровой пшеницы был остро засушливым, ГТК от 0,3 до 0,4.

1987 год по погодным условиям сильно отличался от остальных лет исследований, сумма температур составила 1711С, сумма осадков за летний период - 144 мм. Самым сухим в 1987 г. был июль месяц, но температура за этот период была значительно ниже среднемноголетних данных. Самым влажным и прохладным был 1988 г. Среднее значение ГТК в этот год за летний период составило 1,6.

Второй период наших исследований (1993-2006 гг.) несколько отличался от первого по метеорологическим данным. Если к 1993 г. сумма температур за период май-август составляла около 1700°C, то, начиная с 1993 г., она возрастала и ниже 1800°C в последующие годы уже не опускалась. Самая высокая сумма активных температур за период май-август была в 2000 г. и составила 2190°C.

Таким образом, температурный режим существенно изменился в сторону повышения.

В качестве исходного материала для исследования были сформированы коллекции сортов основных полевых культур, прошедших сортосмену в Красноярском крае начиная с 1938 года.

Формирование коллекций осуществляли путем приобретения семян из ВНИИР им. Вавилова, СибНИИРС, КНИИСХ, НИСХ ЮВ, Ужурской СХОС и СибНИИСХа, ГСУ Красноярского края, местных сортобразцов КрасГАУ. Было изучено 42 сорта яровой пшеницы, 12 - овса, 13 - ячменя, 10 - гороха, 7 - озимой ржи, 20 - картофеля. Коллекции изучались на интенсивном, условно интенсивном и экстенсивных фонах.

Предшественники - условно интенсивный и экстенсивный фон.

Площадь делянок у зерновых культур составляла 10 м², у гороха - 25 м², картофеля - 50 м². Опыты проводились во всех зонах на выщелоченных черноземах.

Технологические анализы проводили в лаборатории технологической оценки качества зерна при Восточно-Сибирском селекционном центре. Все исследования проводили согласно методике ГСИ (1985), ВНИИР (1977).

Статистическую обработку урожайных данных и элементов структуры урожая вели по прописям Доспехова Б.А. (1979). Использовались методы дисперсионного, регрессионного, корреляционного и компонентного анализов (Дубров, 1978; Харман, 1972).

Глава 2. История селекции и итоги сортосмены основных полевых культур в Красноярском крае

Яровая пшеница. Современный сортовой состав пшеницы, прошедший государственное сортоиспытание и включенный в Государственный реестр, является результатом многолетней работы селекционных учреждений, преимущественно Сибири. Он сложился под влиянием местообитания и условий земледельческой культуры, и на характер хозяйственно-биологических особенностей его признаков и свойств несомненное влияние оказали местные аборигенные сорта Восточной Сибири.

Эволюция сортового состава яровой пшеницы в Восточной Сибири осуществлялась взаимно с развитием селекции и совершенствованием технологии возделывания этой культуры. На смену мелкозерным сортам пришли крупнозерные, интенсивного типа, поэтому селекция на крупнозерность привела к преимущественному использованию в качестве исходного материала форм разновидности лютесценс. Это позволило создать сорта с высокой потенциальной урожайностью, но и в то же время они потеряли преимущество восточносибирских пшениц - скороспелость.

Серые хлеба. В дореволюционной Сибири, в том числе и на территории бывшей Енисейской губернии, пшеница не являлась ведущей зерновой культурой. Основные площади посева в крестьянских хозяйствах занимали озимая рожь, ярица и овес.

Из семи сортов озимой ржи, прошедших сортосмену в Красноярском крае, более 40% принадлежит сортам КНИИСХ.

Современный сортовой состав ячменя, возделываемых и прошедших сортосмену, сложился под влиянием сортов сибирской селекции. Из 13 сортов ячменя 50% принадлежат селекции КНИИСХ.

Эволюция сортового состава овса в Красноярском крае осуществлялась от сортов скандинавской селекции с низкой жаростойкостью в период цветения к сибирским сортам, обладающим более высокой жаростойкостью и засухоустойчивостью. В последние годы пошли сорта местной селекции Саян, Тубинский и голозерный Голец.

Горох. Началом селекционно-семеноводческой работы по гороху в Сибири следует считать организацию этой работы на Тулунской селекционной станции в начале 30-х годов.

Только организация селекции гороха в Красноярском НИИСХ в конце 60-х, начале 70-х годов позволила существенно увеличить сортимент районированных сортов. В настоящее время большинство сортов, включенных в Государственный реестр селекционных достижений для Красноярского края, принадлежит сортам селекции Сибири, в том числе и КНИИСХ.

Картофель. Из 21 сорта картофеля, в разное время районированных в Красноярском крае, 3 сорта принадлежат Нарымской государственной селекционной станции.

Начиная с 1984 года в Красноярском крае было районировано за 16 лет 8 сортов картофеля. Они представлены различными селекционными учреждениями России, Германии и Украины.

В 1994 году впервые за все годы сортоиспытания в Красноярском крае был районирован сорт Красноярского ГАУ и НИИКХ Красноярский ранний.

Следует отметить, что ассортимент картофеля по происхождению был очень разнообразным и представлен 12 различными селекционными учреждениями.

Подводя итог истории сортосмены основной группы полевых культур за шестидесятилетний период можно отметить, что больше всех сортов, прошедших сортосмену было у пшеницы - 46 (табл. 1). На втором месте стоит картофель - 23 сорта. Самая высокая средняя продолжительность районирования одного сорта была у ржи и составила 22,6 лет, затем в порядке убывания идут овес - 18,1; картофель - 17,3; пшеница - 13,6; ячмень -12,9 и горох - 11,1.

Быстрее всех происходила замена сортов ячменя и гороха, медленнее у ржи и овса. Лучшей селекционной проработке в Красноярском крае отличаются три культуры - пшеница, картофель и ячмень.

Таблица 1 - Продолжительность районирования сортов основной группы полевых культур в Красноярском крае (1938-2006 гг.)

Наименование культуры	Число сортов прошедших районирование	Продолжительность районирования одного сорта, лет	Сменяемость сорта, сорт в число лет
Пшеница	46	13,6	1,4
Рожь	7	22,6	9,4
Ячмень	18	12,9	3,7
Овес	18	18,1	3,7
Горох	12	11,5	5,5
Картофель	23	17,3	2,9

Если рассмотреть изменение структуры посевных площадей зерновых культур за более чем шестидесятилетний период (табл. 2), то можно отметить, что на ранних этапах в сороковых годах площади посевов распределялись по культурам более равномерно. Это видно по трем наиболее распространенным культурам пшенице, овсу и озимой ржи.

Таблица 2 - Изменение структуры посевных площадей зерновых культур

Культура	Структура посевных площадей по годам, %
	1940 г.	1960 г.	1980 г.	2000 г.	2005 г.	2006 г.
Пшеница	46,0	71,0	61,0	67,0	66,0	73,0
Озимая рожь	14,0	2,0	0,4	2,5	2,0	1,5
Ячмень	5,0	10,0	8,4	11,1	12,0	7,0
Овес	34,0	11,0	26,0	15,9	19,0	18,0
Горох	0,3	5,0	3,0	0,5	0,5	0,5
Прочие	0,7	1,0	1,2	3,0	0,5	-

В шестидесятые годы в структуре посевных площадей произошли кардинальные изменения в сторону увеличения пшеницы до 71%, ячменя - до 10% и гороха - до 5% и снизились площади посева озимой ржи до 2% и овса -до 11%.

В восьмидесятые годы произошло небольшое снижение доли посевных площадей пшеницы с 71 до 61%, несколько уменьшились площади ячменя, озимой ржи и гороха, и увеличилась доля овса. В 2000 году структура посевных площадей выглядела по иному. Первое место занимала пшеница - 67%, затем овес - 15,9%, ячмень - 11,1%, озимая рожь - 2,5%, картофель - 0,5% и увеличилась доля под прочими культурами. В 2006 году в структуре посевных площадей произошло увеличение посевов пшеницы до 73%, овес занимал 18% и ячмень - 7%.

По озимой ржи, ячменю и гороху все сорта, созданные и включенные в районирование, принадлежат селекционным учреждениям Красноярского края, в т.ч. по ячменю 75% включенных сортов Восточной Сибири также принадлежат Красноярскому НИИСХ.

Проведенный анализ по эколого-географической группировке распределения сортов (табл. 3) показал, что основная доля по зерновым культурам принадлежит сортам сибирской селекции. По пшенице 45% сортов было создано в селекционных учреждениях Восточной Сибири, в том числе на долю сортов учреждений Красноярского края приходится 20%.

Таблица 3 - Структура распределения сортов полевых культур по регионам их происхождения (%)

Регион	Культура
	пшеница	рожь	ячмень	овес	горох	картофель
Северная Америка	7		-	8	-	9
Западная Европа	7	-	7	23	17	14
Восточная Европа	16	28	27	23	17	50
Западная Сибирь	25	28	7	15	25	18
Восточная Сибирь	25	-	13	-	-	-
Красноярский край	20	44	46	31	41	9

Таким образом, доля местных селекционных сортов в проведенной сортосмене занимает ведущее место. Значительный процент сортов принадлежит селекционным учреждениям Западной Сибири. Самое большое число зарубежных сортов было районировано из Швеции. По пшенице на их долю приходится 8% сортов, по овсу - 25% и гороху - 11%.

Глава 3. Роль агроэкотипа и фона возделывания в формировании хозяйственно-биологических признаков полевых культур

Элементы структуры урожая. В процессе интенсивной селекции характер сочетания элементов структуры урожая у современных селекционных сортов существенно изменился и отличается от стародавних.

Если у стародавних сортов, районированных в начале сортосмены (40-е годы), основными элементами структуры урожая были продуктивный стеблестой, озерненность главного колоса и растения (табл. 4), то у современных на первое место выходит масса 1000 зерен и зерна с растения. К представителям первой группы можно отнести сорта Ударница, Сибирская местная, Тулун 14, Мильтурум 321, Мильтурум 553. В группу крупнозерных сортов с массой 1000 зерен до 40 г. и выше относятся Грекум 114, Иртышанка 10, Двулинейная, Ветлужанка, Саратовская 29, Закат.

Таблица 4 - Изменение элементов структуры урожая в связи с сортосменой (интенсивный фон, 1986-1988 гг.)

Годы районирования сортов	Растений к уборке, шт./м2	Продуктивная кустистость	Продуктивных стеблей, шт./м2	Число зерен с растения, шт.	Масса 1000 зерен, г	Масса зерна с растения, г
40-е	288	1,5	432	32	27	0,86
50-е	319	1,4	446	32	28	0,89
60-е	278	1,3	361	27	34	0,92
70-е	306	1,3	398	30	30	0,90
80-е	291	1,2	349	30	32	0,96
КрасГАУ	296	1,3	385	27	36	0,97

Самую высокую густоту стояния растений к уборке на интенсивном фоне (в первый период проведения исследований 1986-1988 гг.) формировали сорта, районированные в 50-70-е годы. Продуктивный стеблестой зависит от продуктивной кустистости и выживаемости растений к уборке. По этим показателям на первом месте были сорта, районированные в период с 1940 по 1950 гг., на втором - в 1960-1979 гг., на третьем - сорта КрасГАУ и на четвертом - сорта, районированные в семидесятые годы. Минимальная масса зерна с одного растения была у сортов, районированных в сороковые годы и составила 0,88 г на одно растение, максимальная - у сортов, районированных в восьмидесятые годы - 0,96 г на растение.

На жестком фоне (табл. 5) проявлялся несколько иной характер сочетания основных элементов структуры урожая. Это объясняется тем, что попав в более жесткие условия, растения снижают показатели продуктивной кустистости, густоты стояния перед уборкой, продуктивного стеблестоя и озерненности растения. Кроме этого, произошло выравнивание показателей по группам районирования. Только масса 1000 зерен была более высокой у сортов, районированных в шестидесятые годы.

Таблица 5 - Изменение элементов структуры урожая в связи с сортосменой яровой пшеницы (жесткий фон, 1986-1988 гг.)

Годы районирования сортов	Растений к уборке, шт./м2	Продуктивная кустистость	Продуктивных стеблей, шт./м2	Число зерен с растения, шт.	Масса 1000 зерен, г	Масса зерна с растения, г
40-е	265	1,2	318	23	29	0,67
50-е	286	1,2	343	23	27	0,62
60-е	261	1,2	313	22	37	0,81
70-е	271	1,1	298	22	32	0,70
80-е	275	1,2	330	25	34	0,85
КрасГАУ	275	1,1	303	24	35	0,84

У стародавних сортов основными элементами структуры урожая были продуктивный стеблестой, число зерен главного колоса и растения. У современных урожайность, как и на интенсивном фоне, формируется за счет более крупного зерна.

Размах изменчивости густоты стояния растений к уборке на жестком фоне был значительно выше, чем на интенсивном, и достигал 34-36%, например, у сорта Бирюсинка она изменялась от 195 до 386 шт./м². Наиболее стабильной во времени была масса 1000 зерен. По стабильности массы 1000 зерен на двух фонах выделялись сорта Ноэ, Гдс 11, Альбидум 3700, Саратовская 29, Снаббе, Зарница, Саянская 55, Веснянка, Равнина, Двулинейная.

Повторные исследования, проведенные на условно интенсивном фоне в другой временной период (1993-2006 гг.), показали почти аналогичную картину (табл. 6). Масса 1000 зерен возросла у сортов, включенных в каталог государственного реестра в девяностые годы и сортообразцов Красноярского ГАУ, изменяясь от 40 до 42 г. Максимальной она была у сортов, включенных в шестидесятые годы.

В группу этих сортов входили крупнозерные сорта твердой пшеницы - Ракета и Харьковская 46 с массой 1000 зерен 48-52 г. Продуктивный стеблестой увеличился у сортов, районированных в 40-50-е годы. Следует отметить повышение таких элементов структуры урожая, как числа зерен с растения, массы 1000 зерен и продуктивность растения во второй промежуток закладки опытов (1993-2006 гг.) в сравнении с опытами, проведенными в 1986-1988 гг.

Это можно объяснить лучшими погодными условиями, складывающими при закладке числа зерен на первых этапах органогенеза (фаза кущения, выход в трубку, колошение) во второй период исследований (1993-2006 гг.) по сравнению с первым периодом (1986-1988 гг.).

Осадки второго периода колошение восковая спелость и повышенные температуры способствовали лучшему наливу и формированию более высокой массы 1000 зерен по всем группам сортов, не зависимо от периода сортосмены.

Поэтому и продуктивность растения у пшеницы во второй период наших исследований была значительно выше. Достоверной продуктивность растения (НСР₀₅=0,2) была у сортов районированных только в шестидесятые и восьмидесятые годы.

Таблица 6 - Изменение элементов структуры урожая в связи с сортосменой яровой пшеницы (1993-2006 гг.)

Периоды сортосмены	Продуктивных стеблей, шт./м2	Число зерен в главном колосе, шт.	Число зерен с растения, шт.	Масса 1000 зерен, г	Масса зерна с растения, г
40-е	410	25	47	34	1,60
50-е	412	26	43	34	1,46
60-е	366	23	44	43	1,89
70-е	339	25	46	38	1,75
80-е	391	26	50	39	1,95
90-е	382	26	45	40	1,80
Сортообразцы КрасГАУ	412	24	44	42	1,85
НСР 05					0,2

Среди этих сортов следует назвать Саратовскую 29, районированную в 1960 году и возделываемую 40 лет. В восьмидесятые годы были районированы сорта Омская 9, Сибаковская 3, Иртышанка 10, Омская 12, Красноярская 83, Тулунская 12. Все они интенсивного сибирского экотипа.

Доля участия главного побега в формировании урожая изменялась от 86% у позднеспелых сортов, районированных в 80-е годы, до 92% у среднеспелых сортообразцов Красноярского ГАУ. Высокий процент доли участия главного побега в урожайности достигается за счет высокой озерненности и крупного зерна.

В связи со снижением продуктивной кустистости на жестком фоне снижается и вклад боковых побегов в формирование урожайности по сравнению с интенсивным фоном у всех групп сортов по времени их районирования. У сортов, районированных с семидесятых годов, на жестком фоне, происходит увеличение доли участия главного побега в формировании урожайности. Максимальной она была у сортов, районированных с 1970 по 1980 гг. - 95%. На интенсивном фоне доля участия боковых стеблей в формировании урожайности возрастает у всех групп сортов по времени их районирования.

Проведенный анализ по элементам структуры урожая, в связи с эколого-географическим происхождением сорта на интенсивном фоне показал, что структура урожая формируется по-разному. Лучшей густотой стояния растений перед уборкой в сочетании с высокой продуктивной кустистостью характеризовались сорта восточно-сибирской селекции. Это обеспечивает им возможность формировать плотный продуктивный стеблестой. Более высокая озерненность главного колоса и растения характерна для местных сортов, а также сортов Западной Сибири и Иркутской области, более крупнозерными были сорта Поволжья, Красноярского края и Подмосковья. В целом по коллекции сортов пшеницы, доля вклада главного побега в урожайность составила 80%, снижаясь до 76-77% у сортов западносибирской и восточносибирской селекции и повышаясь до 85-89% у сортов КрасГАУ и Скандинавии.

В исследованиях проведенных нами в 1986-1988 гг. было установлена способность отдельных сортов и номеров, давать различные типы кущения. Некоторые из них имели высокий процент колеоптильного кущения и формировали продуктивные стебли при первичном узле кущения. В 1986 году из двух сортов (Двулинейная и Равнина) были отобраны растения с продуктивным колеоптильным кущением, семена которых были высеяны в 1987 г. При уборке было установлено, что более половины растений данных сортов имели продуктивные побеги с колеоптильным кущением. Анализ коллекции сортов пшеницы по этому признаку показал, что многие сорта имели колеоптильное кущение.

В 1993-1998 гг. при анализе растений по этому признаку было установлено, что он сохраняется. После многократного пересева в 1997 году проведен анализ по первичному кущению на растениях пшеницы сорта Равнина, который показал, что число растений с колеоптильным кущением было незначительным, около 2%. Наибольший процент растений пшеницы с признаками первичного кущения был по краю делянок - 4%. Средние рядки имели 0,5-1% подобных растений. Отобранные растения этого сорта по признаку первичного кущения значительно отличались по продуктивности от обычных растений (табл. 7).

Таблица 7 - Оценка сорта Равнина по продуктивности с признаками колеоптильного кущения

Сорт	Элементы структуры урожая
	кустистость	масса зерна с колоса, г	масса 1000 зерен, г
	общая	продуктивная	главного	доп.	главного	дополнительного
Равнина (кол)	2,6	2,2	1,2	1,0	40	38
Равнина (st)	1,2	1,0	0,9	-	38	-

Вопрос проявления первичного кущения и его закрепления селекционным путем у яровой пшеницы, требует более глубокого изучения и проработки.

Рассматривая изменение элементов структуры урожая у серых хлебов во времени нетрудно заметить увеличение крупности зерна у современных сортов и некоторое снижение озерненности растений.

Оценка коллекции ячменя в условиях Красноярской лесостепи показала, что из девяти сортов, в разное время находящихся в районировании, многорядные и двурядные ячмени имеют некоторые отличия по элементам структуры урожая. Продуктивная кустистость у трех сортов многорядного ячменя была одинаковой и составила 1,3, а у двурядных она было значительно выше, и изменялась от 1,9 у сортов Кедра и Винер, районированных в разное время, до 1,5 у сорта Одесский 115. Озерненность растений у многорядных ячменей изменялась от 54 зерен у сорта Агул 2, до 64 - у Агул. Самая высокая масса 1000 зерен была у современных двурядных сортов Кедр и Красноярский 80 на двух фонах.

У овса в связи с сортосменой явного прогресса по элементам структуры урожая у современных сортов не отмечено. В большинстве случаев наблюдалось незначительное повышение массы 1000 зерен от стародавних к современным сортам, за исключением сорта Саян, у которого была очень высокая озерненность главной метелки: 62 зерна на соцветии и растении - 92.

У озимой ржи отмечено некоторое укрупнение зерна, так если у сорта Вятка, масса 1000 зерен составляла 22,3 г, то у сорта Енисейка при наивысшей озерненности. она была выше на 2,3 г и составила 24,6 г (9%). Продуктивность главного колоса увеличилась у современного сорта Енисейка по сравнению с Вяткой на 30%, а растения - на 22%.

Рассматривая изменения элементов структуры урожая гороха в связи с сортосменой по исследованиям в 1994-1998 гг. можно отметить их изменчивость во времени, определяемую генотипом

Самый высокий показатель количества плодов на единице площади был у сорта сибирской селекции Солянский - 321 шт. Прибавка к стандартному сорту Торсдаг, районированному в Красноярском крае в 1957 году составила 21%. Сорта сибирской селекции - Красноярский кормовой, Солянский, Радомир и Сибиряк отличались лучшей выживаемостью растений к уборке, имели больше плодов на квадратном метре, чем все остальные сорта, в том числе и стародавний сорт Торсдаг. У сортов; Смарагд, Усатый 90 и Буратино с иным типом формирования продуктивности, имеющих, укороченные детер-минантные стебли, в условиях острозасушливого периода июля снижалось формирование фертильных узлов и числа плодоносящих бобов на растении. Отмечена высокая изменчивость числа плодов на единице площади. Максимальной она была у сортов инорайонной селекции (Торсдаг, Смарагд, Усатый 90). В целом у сортов сибирской селекции представленных образцами КНИИСХ отмечается наличие небольшого прогресса по числу плодов на шт./м² и на одно растение.

Другим важным элементом структуры урожая гороха является число семян в плоде. Максимальное число семян в плоде было у стародавнего сорта Торсдаг и составило в среднем за пять лет 4,6. Высокая изменчивость по этому показателю была также у сортов инорайонной селекции Рамонский 83 - 70%, Усатый 90 - 80%, а минимальная у сортов Радомир и Сибиряк - 13-14%. Являясь сравнительно засухоустойчивым и пластичным сорт Радомир отличается низкой изменчивостью числа бобов и их осемененности (табл. 8).

Таблица 8 - Изменчивость основных элементов основных элементов структуры урожая в связи сортосменой гороха

Сорт	Элементы структуры урожая
	плодов к уборке	число семян в бобе	масса 1000 семян
	шт./м2	V, %	шт.	V, %	г	V, %
Торсдаг (st)	266	25	4,6	45	190	22
Красноярский кормовой	316	23	3,7	27	204	4
Солянский	321	21	3,8	12	206	4
Смарагд	236	35	3,8	13	278	12
Рамонский 83	256	29	4,0	32	181	32
Радомир	312	25	3,8	23	233	26
Сибиряк	308	8	4,4	13	240	10
Буратино	256	38	4,4	20	192	21
Усатый 90	144	48	4,3	69	220	36
НСР05	43		0,3		41

Стабильной во все годы исследования (1994-1998 гг.) была масса 1000 семян, хотя у отдельных сортов (Торсдаг, Рамонский 83, Буратино) изменчивость этого показателя была высокой. Самые крупные семена имел сорт Смарагд, масса 1000 зерен у которого изменялась от 266 г до 300 г. В связи с сортосменой наблюдается тенденция повышения крупности семян у современных сортов.

Стародавние сорта Торсдаг, Красноярский кормовой, Солянский формировали урожайность за счет более высокой выживаемости и оптимального числа плодов на растении и на единице площади, а сорта Смарагд, Буратино и Усатый 90 - за счет крупности семян. У сортов Радомир и Сибиряк элементы структуры выровнены.

Исследования коллекции сортов картофеля, проведенные в 1993-2000 гг. в различных экологических зонах выявили, что его урожайность в сильной степени завесила от увлажнения почвы и рельефа местности, и различалась даже в пределах одного хозяйства.

Корреляционный анализ показал, что урожайность зависела от числа клубней в кусте, их массы и значительно изменялась по сортам. У сорта Берлихинген связь, между урожайностью и числом клубней была высокой положительной, (r=0,84) у сорта Колпашевский слабой (r=0,39), а у сорта Адретта средней (r=0,66).

Наблюдения за динамикой накопления урожая на Минусинском ГСУ в течение двух лет (1994-1995 гг.) показали, что основной урожай картофеля по всем сортам формировался в основном за 10 дней второй декады августа.

Высокая прибавка получена у нового сорта Явор и составила 20,3 т/га при суточном приросте 2,03 т/га, или 42,6 г в сутки на куст. У скороспелого стародавнего сорта Приекульский ранний суточный прирост составил 28,4 г. У сорта Бородянский розовый, накопление урожая увеличивается во второй половине августа. К первой копке он формирует лишь 16% урожая, а ко второй - 64% - это значительно ниже, чем у других сортов. Вероятно, это связано с его биологическими особенностями (сорт рекомендован для орошения). По интенсивности накопления урожая на первом месте стоят сорта среднеранние и раннеспелые (Явор, Приекульский ранний, Бородянский розовый), а на последнем позднеспелые сорта (Донцовский, Бузим).

Исследования во всех основных земледельческих районах Красноярского края (1993-2000 гг.) показали, что в связи с сортосменой ни по одному элементу структуры урожая селекционного прогресса не наблюдалось. Количество и качество их не зависело от сорта, а преимущественно связано с экологическими факторами внешней среды и местом возделывания.

При смене экологических (север-юг) условий у всех сортов проявлялся положительный экологический эффект, заключающийся в увеличении числа клубней и их массы.

При перемещении посадочного материала картофеля с юга на север экологический эффект - отрицательный.

Устойчивость к биотическим и абиотическим факторам среды. Наибольшую вредоносность яровой пшенице наносят внутристеблевые вредители. Восприимчивость растений к ним возрастает от скороспелых к более позднеспелым сортам и в связи с этим возрастает поврежденность боковых побегов у современных сортов интенсивного типа.

Наблюдается слабая тенденция снижения восприимчивости к трипсам у современных сортов в сравнении со стародавними. Это объясняется тем, что стародавние сорта в большей их массе были более позднеспелыми и к моменту массового распространения трипсов имели зеленый, неогрубевший колос.

Стародавние сорта меньше поражались корневыми гнилями. Отдельные сорта, районированные в шестидесятых - начале семидесятых годов имели высокую пораженность корневой гнилью. Современные сорта, районированные в конце восьмидесятых - начале девяностых более выносливы к заболеваниям.

На серых хлебах наиболее опасными вредителями считаются полосатая хлебная блошка, внутристеблевые и почвообитающие вредители. В 1993-1996 годы повреждений хлебной блохой на овсе не было, а на ячмене они были массовыми. У современных сортов сибирской селекции, преимущественно селекции КНИИСХ, наблюдается повышение устойчивости к вредителям.

Овес по восприимчивости к вредителям имеет свои особенности. Не повреждаясь хлебной блошкой, он сильнее, чем другие зерновые страдает от трипсов, в особенности на высоком агрофоне, когда заселенность метелки достигает 80%.

Из серых хлебов наименьшую восприимчивость к повреждению трипсами имели сорта озимой ржи. У современных сортов по этому показателю отмечен прогресс.

Выявлен селекционный прогресс по устойчивости к трипсам колоса у сортов озимой ржи, метелки у сортов овса скороспелой группы на обоих фонах возделывания. У среднеспелых сортов овса и ячменя четкой зависимости между устойчивостью к вредителям колоса и метелки в связи с сортосменой не обнаружено.

Габитус растений и устойчивость к полеганию. Высота растений зерновых культур зависит не только от сортовых особенностей, но в значительной степени и от погодных условий. Засуха первой половины вегетации зачастую приводит к формированию низкорослых растений высотой не более 40-50 см, что и обусловливает формирование низкого урожая. С увеличением высоты растений до определенных пределов урожайность пшеницы повышается.

Максимальная урожайность отмечена у сортов с высотой растения 93 см, в эту группу вошли сорта Омская 9, Бурятская, Снаббе, Омская 12, Веснянка, Саратовская 29, Саянская 55, Сибаковская 3. Часть высокоурожайных сортов и номеров, имеющих толстую прочную соломину (Иртышанка 10, Красноярская 83, 410/74, 600/74), вошли в группу более низкорослых сортов.

В результате селекции высота растений существенно не изменилась, по таким хозяйственно важным показателям, как урожайность и устойчивость к полеганию, наблюдается явный селекционный прогресс.

Расчет индекса интенсивности, в котором учитывается устойчивость к полеганию, показал, что современные возделываемые сорта, начиная с 1970 года, имели этот показатель больше единицы. Они представлены как высокоустойчивыми, так и полегающими в отдельные, особенно влажные годы, сортами. Современные сорта, хотя и не превосходят стародавние по среднему баллу устойчивости к полеганию, однако за счет большой прочности соломины способны выдерживать большие нагрузки. Отмечена тенденция повышения засухоустойчивости и урожайности в связи с увеличением длины верхнего колосоносного междоузлия.

Устойчивость к полеганию сортов серых хлебов в зависимости от предшественника не изменялась. У ячменя самую высокую устойчивость показали современные сорта КНИСХ Красноярский 80 и Кедр. Стародавний сорт Винер имел средние показатели устойчивости к полеганию.

У овса в среднем за три года наиболее устойчивыми были сорта Сельма (4,7 балла по зерновому предшественнику и 5,0 по пару) и Саян, а самым неустойчивым - Золотой дождь. Сорта овса современной селекции обладают более высокой устойчивостью к полеганию.

У озимой ржи лучшей устойчивостью к полеганию характеризуются короткостебельные сорта современной селекции. Самой высокой устойчивостью к полеганию обладали сорта КНИИСХ - Мининская - (5,0 баллов), НИИСХ Северо-Востока - Дымка. Среди серых хлебов наиболее ярко прослеживается селекционный прогресс по устойчивости к полеганию у сортов озимой ржи, а также у сортов овса скороспелой группы на обоих фонах.

В связи с сортосменой ярового ячменя, отмечается некоторое понижение высоты стебля. Максимальную урожайность 4,82 т/га при высоте стебля 87 см формировал сорт Кедр селекции КНИИСХ.

У сортов овса на интенсивном фоне обнаружена прямая зависимость между величиной урожайности и высотой стебля. Слабая корреляция была у сорта Сизу и образца КрасГАУ Мутант. У сортов Золотой дождь и Орел эта связь была средняя, а у остальных высокая. В связи с сортосменой овса высота растений практически не изменилась за исключением сортов зернового направления.

Высота растений у сортов озимой ржи в связи с сортосменой уменьшилась за счет селекции на короткостебельность. Средняя высота стародавнего сорта Вятка составила 123,3 см, современные сорта имели высоту от 91,1 см (Мининская) до 97,5 (Енисейка). Корреляционная зависимость между урожайностью и высотой растения озимой ржи зависела от сорта (r = 0,76-0,99).

Продолжительность вегетационного периода. Ориентация на районирование сортов пшеницы с высокой потенциальной продуктивностью привела к тому, что в производство все чаще включаются сорта среднеспелые и среднепоздние и сокращается количество раннеспелых, как менее урожайных.

Оценка сортов яровой пшеницы по продолжительности основных межфазных периодов показала, что у всех сортов независимо от их времени районирования продолжительность репродуктивного периода была больше чем вегетативного. По зерновому предшественнику продолжительность обоих периодов несколько сокращалась.

В целом по коллекции районированных и перспективных сортов не зависимо от предшественника наблюдается увеличение продолжительности межфазных периодов от стародавних к современным сортам.

У серых хлебов по продолжительности вегетации самым скороспелым является ячмень. В наших исследованиях продолжительность вегетации ячменя по зерновому предшественнику была на 2-3 суток короче, чем по паровому предшественнику. Как на паровом, так и на зерновом фонах у ячменя наблюдается некоторое увеличение продолжительности вегетации. Курс на интенсификацию привел к районированию высокопродуктивных сортов с более продолжительным периодом вегетации, чем у стародавних - менее урожайных, но более скороспелых сортов.

Корневая система. При селекции на засухоустойчивость обращается внимание на характер развития корневой системы по типам корней, с которой связывается, устойчивость к полеганию, урожайность и накопление органического вещества в почве.

Изучение обеспеченности сортов яровой пшеницы корнями разных типов показало, что у большинства из них среднее количество зародышевых корней находится на уровне 4,0-4,5, колеоптильных 1,2-1,5 и узловых 8-11 на одно растение. Большей изменчивостью характеризуется количество узловых корней, зависящее не только от сортовых особенностей, но и от условий увлажнения. Число первичных корней обычно больше у засухоустойчивых сортов и сортов сибирской селекции, чем инорайонных. По сравнению со стародавними сортами Мильтурум 321, Тулун 14, Диамант сорта местной сибирской селекции Зарница, Бурятская, Красноярская, Омская 9, Двулинейная, Ветлужанка характеризовались лучшей обеспеченностью зародышевыми корнями. По обеспеченности колеоптильным корнями выделились сорта Альбидум 3700, Грекум 114, Иртышанка 10, Двулинейная. Узловых корней на одно растение больше всех формировали позднеспелые сорта Мильтурум 553 и Омская 9.

Установлены четкие сортовые различия как по характеру распределения корней по глубине почвенного профиля, так и по их вкладу в накопление растительных остатков в почве. Например, стародавний местный сорт Сибирская местная, оставляет после себя корневых остатков почти на уровне интенсивного сорта Западно-сибирской селекции - Иртышанка 10, который имел самый высокий уровень урожайности. Больше всего растительных остатков накапливал сорт Двулинейная, созданный в местных условиях и отличающийся повышенной засухоустойчивостью, оставляя после себя в слое 0-50 см 558 г/м ² растительных остатков. На втором месте был сорт Скала и на третьем Красноярская 83.

Продуктивность агрофитоценозов. Уровень чистой продуктивности фотосинтеза возрастает от стародавних к современным сортам (рис. 1). Среди стародавних также имелись сорта с высокими показателями фотосинтетически чистой продуктивности, например, сорт Альбидум 3700 имел 3,4 г/м² в сутки. В условиях лесостепной и степной зон Красноярского края показатель фотосинтетической чистой продуктивности во влажные годы сильно снижается из-за проявления, листовых заболеваний.

Линейный тренд указывает на тенденцию дальнейшего увеличения фотосинтетической чистой продуктивности у сортов яровой пшеницы, находящихся в настоящее время в районировании и перспективных сортообразцов селекционных учреждений Сибири.

Рисунок 1 - Изменение продуктивности агрофитоценозов сортов яровой пшеницы

В связи с сортосменой у ячменя произошло увеличение ассимиляционной поверхности листьев от стародавних сортов к современным в группе среднеспелых сортов на обоих фонах. Ассимиляционная поверхность листьев у сортов овса изменялась, как в зависимости от сорта, так и от года исследования и агротехнического фона.

У озимой ржи произошло увеличение площади листьев как на одно растение, так и на единицу площади. Самую высокую листовую поверхность на одно растение в среднем за три года исследований имел сорт Метелица, а самую низкую стародавний сорт Вятка.

Глава 4. Соответствие сортов полевых культу разработанным моделям сорта

Зерновые культуры. В соответствии с большим разнообразием почвенно-климатических и экологических условий, разным уровнем агротехники и запросами производства необходимо иметь по каждой культуре несколько моделей сортов.

Изучаемые сорта зерновых культур в основном отвечали по основным параметрам, ранее разработанным идиотипам (моделям) сортов. Современные среднеранние и среднеспелые сорта сибирской селекции Зарница, Ветлужанка, Кантегирская 89, Закат, Веснянка, Двулинейная по урожайности и показателям качества полностью отвечали параметрам модели сорта или превосходили их. Ячмень Кедр по всем параметрам соответствовал модели сорта на всех агрофонах. У озимой ржи параметрам модели сорта соответствовали современные сорта селекции КНИИСХ Енисейка и Дымка. Современные сорта овса в основном достигли параметров модели, а по некоторым показателям превосходили ее.

Горох. Наиболее полно параметрам модели сорта соответствовал сорт гороха Радомир. Проанализировав модель по сорту Радомир за 6 лет, мы внесли изменения в ее параметры для условий лесостепной зоны Красноярского края (табл. 9). Показатели модели взяты на основе изучения коллекции районированных и находящихся в районировании сортов гороха в Красноярском крае.

Таблица 9 - Параметры модели сорта гороха для лесостепной зоны Красноярского края

Показатели	Параметры сорта
	Радомир	модель
Урожайность, т/га	4,85	4,5-5,0
Продолжительность периода вегетации, суток	81	75-80
Густота стояния растений перед уборкой, шт./м2	81	80-85
Число бобов на 1 растение, шт.	4,6	4,5-5
Число семян в бобе, шт.	4,6	4-4,5
Семенная продуктивность (потенциальная), г/растение	5,7	4,5-6,0
Масса 1000 семян, г	280	250-280
Число продуктивных узлов, шт.	4,5	4,5-5,0
Парность бобов	1,4	1,5
Устойчивость к поражению аскохитозом	Высокая	Высокая
Устойчивость к повреждению тлей	Высокая	Высокая
Устойчивость к корневым гнилям	Высокая	Высокая
Устойчивость к осыпанию семян	Повышенная	Высокая
Устойчивость к поздним весенним заморозкам	Высокая	Высокая
Содержание белка, %	24,5	24-25

Разработанная ранее модель на основе сорта гороха Солянский уже устарела, так как появились более продуктивные сорта гороха, с новым типом формирования продуктивности и повышения устойчивости растений к полеганию и осыпанию.

Приближались к параметрам модели со...