Як подолати затяжну рецесію в селекції

Размещено на http://www.allbest.ru

Білоцерківська дослідно-селекційна станція

Як подолати затяжну рецесію в селекції

Сидорчук В.І., канд. с.-г. наук

Глеваський В.І., канд. с.-г. наук

Наведений аналіз впливу едафічних факторів на селекційний процес ряду сільськогосподарських культур, пов'язаний зі зміною місця проведення досліджень.

У ході еволюційного процесу та природного добору постійно нарощувалась продуктивність рослин, завдяки адаптації до умов зовнішнього середовища. В процесі такої адаптації особливу роль відіграє взаємодія між рослиною і ґрунтом.

У результаті багаторічних спостережень на прикладі Білоцерківської дослідно-селекційної станції встановлено, що перенесення досліджень на інші ділянки позитивно вплинуло на результати селекції вики ярої, поліплоїдних буряків цукрових, однонасінних буряків цукрових та пшениці озимої.

Ключові слова: природний добір, буряки цукрові, вика яра, пшениця озима.

Как преодолеть длительную рецессию в селекции растений

В.И. Сидорчук, В.И. Глеваский

Проведен анализ влияния эдафических факторов на селекционный процесс ряда культур, что связанно с изменением места проведения исследований.

В ходе эволюционного процесса и естественного отбора, постоянно наращивалась продуктивность растений, благодаря адаптации к условиям внешней среды. В процессе такой адаптации особенную роль играет взаимодействие между растением и почвой.

В результате многолетних наблюдений на примере Белоцерковской опытно-селекционной станции было установлено, что перенос исследований на другие делянки положительно влияет на результаты селекции вики яровой, полиплоидной свеклы сахарной, односемянной свеклы сахарной и пшеницы озимой.

Ключевые слова: естественный отбор, сахарная свекла, вика яровая, пшеница озимая.

Spring barley yields dependence on hydrothermal conditions of the growing season in the Central Forest Steppe of Ukraine

V. Sydorchuk, V. Hlevaskiy

The article presents the analysis of influence of edaphic factors on the breeding process in a number of agricultural crops, which is related to the change of research area.

Plant productivity was constantly increasing during the process of evolution and natural selection due to adaptation to the environment. Plants and soil interaction is of special importance for this process.

The locations of the research for individual crops selection was changed from two to four times in more than 90-year of operation of BilaTserkva experimental breeding and researching station.

In 2010, at the meeting of Scientific and Technical Council of Bila Tserkva experimental breeding and research station oSydorchuk V.I. was the first who reported about the influence of edaphic factors on the selection process of spring vetch caused by changing of the research location. During the discussion the participants of the meeting concluded, that research relocation affected the breeding results of polyploid sugar beets, one seed sugar beets and winter wheat positively.

The stuff of polyploid sugar beets laboratory breeding resorted twice the change of the research area. After relocation of experiments from the "Olexandria" station to the "Lenin" station for 17 years the best areas for selection of following species were determined: Bilotserkivskiy polyhybrid 19; Bilotserkivskiy polyhybrid 30, Bilotserkivskiy polyhybrid 41, Blotserkivskiy MS (Male sterility) 32. After another selection of polyploid sugar beets relocation to the station “Selektsiyne” , in following 20 years of work 6 more hybrids based on male sterility were registered and pased the State Species Testing: Bilotserkivskiy MS 51, Bilotserkivskiy MS 57, Oleksandria, Kaveros, Bilotserkivskiy MS 90, BTs SID. Hybrid "Alexandria" was the national standard.

Also relocation of the research from station “Oleksandriya” to station “Selktsiyniy” positively affected winter wheat in the 1990's. The following species were registered passed State Species Testing successfully: Bilotserkivska semi-dwarf (1999); Perlyna Lisostepu and Olesya ( 2001) which are highly demanded in production up to now. Selection of these species was a significant impetus for further work.

Over the 80 year period of spring vetch breeding on Bila Tserkva Experimental breeding station location of the research was changed 4 times. And as in case of other species, considerable achievements were received after relocation of researches from the “Oleksandriya” station to the “Leninske” station first, and later on to the “Selektsiyne” station. 18 species were selected, located and registered in 30 years, four of them - Bilotserkivska 222, Bilotserkivska 88, Bilotserkiivska 7, Yaroslava - were national standards. Bila Tserkva spring vetch breeds dominate in Ukrainian crop cultivation for 30 years.

However, difficult processes which can be considered as obstacles for further progress are occurring. The third route of the first scientific rotation is finished. By the end of the third rotation in 2008 and 2009 it was found out, that seed productivity on the breeding areas of 3.5 ha located in the first rotation was 16.6 cwt/ha on average. The same species grown during the same years in the second scientific rotation, where spring vetch was not grown for 30 years, 25 cwt/ha from the area of 20 ha was received on average in two years, which is 8.8 cwt/ha or 1,5 times more, which indicates the productivity depression in the first rotation. Conducting genotypes productivity assessment on a plot with the yield decreased by 1.5 times arouses doubt on the selection efficacy. Therefore, selection work has to be relocated to the new area urgently.

Key words: natural selection, sugar beet, spring vetch, winter wheat.

Постановка проблеми

В ході еволюційного процесу та природного добору постійно нарощувалась продуктивність рослин, завдяки адаптації до умов навколишнього середовища [1]. В процесі такої адаптації особливу роль відіграє взаємодія між рослиною і ґрунтом.

За більш ніж 90-річний період функціонування Білоцерківської дослідно-селекційної станції місце проведення досліджень із селекції окремих сільськогосподарських культур змінювалось від двох до чотирьох разів. Так, по виці ярій воно змінювалось чотири рази, буряках цукрових - три, озимій пшениці - два. Відповідно це дало можливість проаналізувати вплив такого переміщення на результати селекції.

Впродовж тривалого часу основною базою із селекції буряків цукрових, пшениці озимої і зернобобових культур був відділок Олександрія. У зв'язку з розширенням масштабів досліджень, перш за все із селекції однонасінних та поліплоїдних буряків цукрових, існуюча земельна ділянка не відповідала вимогам.

У 60- і 70-х роках ХХ століття проводилось значне нарощування матеріально-технічної бази наукових установ, в тому числі і за рахунок приєднання земельних масивів. Таким чином до Білоцерківської ДСС в 1965 році було приєднано 900 га земель (відділок Ленінське), а в 1975 році, як компенсацію за передачу земель станції під будівництво шинного комбінату, більше 3000 га в районі села Мала Вільшанка. При цьому відділення Олександрія залишалось базовим до 1990 року.

На відділку Ленінське на площі 100 га була нарізана десятипільна наукова сівозміна для проведення досліджень із селекції поліплоїдних буряків цукрових, вики ярої та гороху.

Найбільш досконалим було освоєння земельної ділянки відділку Селекційне села Мала Вільшанка. Згідно з проектом, розробленого співробітниками Всесоюзного науково-дослідного інституту цукрових буряків, передбачалось: закладка нового стаціонарного досліду та нарізка чотирьох наукових сівозмін, в тому числі для селекції поліплоїдних буряків цукрових окрема восьмипільна сівозміна з площею поля 10 га, та окрема десятипільна сівозміна площею поля 10 га для селекції однонасінних буряків цукрових, вики ярої й пшениці озимої.

У 2010 році на засіданні науково-технічної ради Білоцерківської дослідно-селекційної станції Сидорчук В.І. вперше доповів про вплив едафічних факторів на селекційний процес у вики ярої, пов'язаний зі зміною місця проведення досліджень. В ході обговорення доповіді виявилося, що перенесення досліджень на інші ділянки позитивно вплинуло на результати селекції поліплоїдних буряків цукрових, однонасінних буряків цукрових та пшениці озимої.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Відомий генетик Й.А. Рапопорт в ряді публікацій розкрив актуальне питання щодо значення природного добору в селекційному процесі [2]. Слід враховувати виняткову здатність природного добору як ланки адаптивної селекції безпомилково відбирати серед можливих мутацій обов'язково кращі. В передмові доктора біологічних наук О.Г. Строєвої [3], до видання вибраних праць Й.А. Рапопорта зазначається: «Й.А. Рапопорт науково обгрунтовує необхідності введення природного добору як компоненту селекційної роботи для підвищення природного імунітету в культурних рослин і відповідно підвищення їх стійкості до несприятливих грунтових і погодних умов».

Природний добір - це безперервне явище, яке спостерігається за взаємодії рослин із навколишнім середовищем [4]. Проте, що забезпечить природний добір, коли на ділянці, де проводиться селекційна робота, ґрунт має підвищену кислотність, або низький вміст критично важливих для певного виду рослин мікроелементів, або ділянка засмічена злісними бур'янами тощо. В результаті, ми відберемо генотипи стійкі до такого середовища.

Ґрунтовий комплекс виконує роль своєрідного «біологічного сита», поки він не зазнав впливу антропогенних факторів, відбувається відсів малопродуктивних генотипів і залишаються на поверхні найбільш життєздатні і продуктивні. В іншому разі під дією антропогенних та інших факторів на поверхню підіймаються як високопродуктивні так і малопродуктивні або толерантні генотипи, що вкрай ускладнює роботу селекціонера. Тому селекційна ділянка і ґрунтовий комплекс мають відповідати певним критеріям і характеристикам.

Відомий селекціонер С.Ф. Коваль [5] відзначає: «Помилка у виборі ділянки заздалегідь передрікає невдачу селекціонера і не може бути виправлена жодними теоретичними і математичними прийомами».

Із цього питання була проаналізована різна інформація [6, 7, 8] а також з офіційних джерел, а саме: даних Державної служби з охорони прав на сорти рослин, про передачу сорту на державне сортовипробування та присвоєння йому реєстраційного номера, та року включення його до списку придатних для поширення в Україні. Іншим джерелом є публікації науковців Білоцерківської дослідно-селекційної станції в тринадцятому ювілейному збірнику наукових праць з нагоди 90-річчя заснування Інституту цукрових буряків.

Мета досліджень. Аналіз впливу едафічних факторів на селекційний процес ряду сільськогосподарських культур, пов'язаний зі зміною місця проведення досліджень.

Матеріал та методика досліджень. Вивчення впливу едафічних факторів на селекційний процес ряду сільськогосподарських культур, пов'язаний зі зміною місця проведення досліджень проводили на Білоцерківській дослідно-селекційній станції протягом 50 років. Спостереження вели за такими культурами як вика яра, поліплоїдні буряки цукрові, однонасінні буряки цукрові та пшениця озима.

Основні результати дослідження

Найбільш потужний науковий колектив в системі ВНІЦ, очолюваний О.К. Коломієць, працюючи більше 30 років в буряковій сівозміні відділку Олександрія фактично безуспішно намагався вивести конкурентоспроможний сорт однонасінних буряків цукрових. Лише в кінці восьмидесятих років ХХ століття відразу після перенесення досліджень на територію Мало Вільшанського відділення на базі селекційних матеріалів створених в попередні роки був виведений та районований в 1984 році сорт Білоцерківський однонасінний 45, який успішно конкурував з гібридними сортами вітчизняної та зарубіжної селекції. Сорт вирізнявся високими технологічними якостями цукрової сировини.

Працівники лабораторії селекції поліплоїдних буряків цукрових двічі скористались зміною місця проведення досліджень. Після перенесення дослідів з відділу Олександрія на відділок Ленінське за 17 років районовано Білоцерківський полігібрид 19, Білоцерківський полігібрид 30, Білоцерківський полігібрид 41, Білоцерківський ЧС 32. Після чергового перенесення селекції поліплоїдних гібридів буряків цукрових на відділення Селекційне за 20 років роботи було передано на Державне сортовипробування та включено до Реєстру ще шість гібридів на ЧС основі: Білоцерківський ЧС 51, Білоцерківський ЧС 57, Олександрія, Каверось, Білоцерківський ЧС 90, БЦ СІД. Гібрид Олександрія був національним стандартом.

Позитивно вплинуло перенесення досліджень на селекцію пшениці озимої в 90-х роках, з відділення Олександрія на відділок Селекційний. Успішно пройшли Державне сортовипробування та включені до Реєстру сорти Білоцерківська напівкарликова (1999 р.), Перлина Лісостепу і Олеся (2001 р.), які понині користуються попитом у виробництві. Виведення цих сортів стало суттєвим поштовхом в подальшій роботі.

За 80-річний період селекції вики ярої на Білоцерківській дослідно-селекційній станції, місце проведення досліджень змінювалось 4 рази [9]. Як і у інших культурах значних здобутків досягнуто після перенесення досліджень з відділку Олександрія спочатку на відділок Ленінське, а згодом на відділення Селекційне. За 30 років виведено та районовано, або включено до Реєстру 18 сортів, із них чотири: Білоцерківська 222, Білоцерківська 88, Білоцерківська 7, Ярослава слугували національними стандартами. Білоцерківські сорти вики ярої більше тридцяти років домінують в посівах культури в Україні (табл. 1).

Таблиця 1 Характеристика найбільш поширених сортів вики ярої селекції Білоцерківської дослідно- селекційної станції