CC BY
29
УДК 633.14:527.2:3:526.324:524.84
СИСТЕМА УЛУЧШАЮЩЕГО СЕМЕНОВОДСТВА НА ПРИМЕРЕ ОЗИМОЙ РЖИ
И.К. САВВИЧЕВА, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник(е-шаИ: пдвов^пИа@ yandex.ru)
М.Г. ДРАГАНСКАЯ, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
П.Ю. ЛИЩЕНКО, научный сотрудник
В.В. ЧАПЛЫГИНА, научный сотрудник
Новозыбковская сельскохозяйственная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института люпина, Опытная станция, 6, Новозыбков, Брянская обл., 243020, Российская Федерация
Резюме. В течение 2002-2009 гг. на Новозыбковской государственной опытной станции в Брянской области проводили работы по восстановлению популяции озимой ржи Новозыбковская 150, районированной в 1987 г. Отборы лучших растений с соответствующими параметрами (высота - 120-135 см, продуктивная кустистость - 2-3 стебля, длина колоса - 10-13 см, плотность колоса - 2,8-3,0 колоска на 1 см, число колосков в колосе - 30-35 шт., масса зерен с колоса - 1,9-2,2г, масса 1000 зерен - 30-34 г) позволили в 2009г. заложить питомники испытания потомств первого и второго года с использованием метода переходящих остатков «половинок». Интенсивное улучшающее семеноводство озимой ржи сорта Новозыбковская 150, созданного на основе формирования сложных синтетических популяций, в сочетании с непрерывным целенаправленным отбором по ряду признаков (высота растений 120-125 см, продуктивная кустистость 7-9 стеблей, число колосков и зёрен в колосе 3940 шт., масса зерна с одного колоса 2,6-2,9 г) способствовала созданию нового сорта озимой ржи с урожайностью 7,0-8,0 т/га, который проходит государственное сортоиспытание под названием Новозыбковская юбилейная. Результаты проведенных исследований с озимой рожью Новозыбковская 150 выявили, что непрерывный, целенаправленный отбор стабилизировал новый материал, повысил продуктивность, устойчивость к стрессовым факторам, болезням и обеспечил константность сорта. Ключевые слова: озимая рожь, семеноводство, урожайность, отбор, параметры.
Для цитирования: Система улучшающего семеноводства на примере озимой ржи / И.К. Саввичева, М.Г. Драганская, П.Ю. Лищенко, В.В. Чаплыгина //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №8. С. 62-64.
На песчаных почвах озимая рожь - важная страховая продовольственная культура, которая не уступает по урожайности другим зерновым. Хлеб из ржаной муки отличается высокой калорийностью, специфическим вкусом и ароматом [1-3]. Биологическая ценность белков озимой ржи выше, чем у пшеничных, в них больше лизина, треонина, тирозина [4]. Зерно ржи богато селеном, хромом, йодом, железом, витаминами группы В и Е, полиненасыщенными жирными кислотами Омега-3 и Омега-6, оно служит одним из важных источников клетчатки [5].
Озимая рожь выделяется среди зерновых культур наибольшей морозоустойчивостью и меньшей требовательностью к почвам и предшественникам. Она, как быстрорастущее растение, весной даёт самый ранний зеленый корм, а при хорошей кустистости, способствует подавлению сорняков [6-8]. Однако из-за несоблюдения правил агротехники, несовершенства районированных сортов и низкой закупочной цены на зерно посевные площади этой культуры сильно сократились [9-11].
Сорт диплоидной озимой ржи Новозыбковская 150 -синтетическая популяция, создана в 80-х гг. прошлого столетия, путём объединения ряда семей из сложной гибридной популяции сортов местной селекции, переопыленных
по методу поликросса с крупнозёрными сортообразцами из коллекции ВИР. Он отличался низкорослостью, пластичностью, хорошей регенерацией при неблагоприятной перезимовке, засухоустойчивостью, приспособленностью к песчаным почвам. Урожайность сорта в период его районирования в производственныхпосевах составляла 3,9-4,8 т/га. Его возделывали в Брянской, Калужской, Владимирской, Нижегородской, Саратовской и других областях России, а также в Белоруссии, Украине, Прибалтике [12, 13].
Цель наших исследований - восстановление генетического потенциала и создание на основе озимой ржи Новозыбковская 150 нового высокопродуктивного сорта с урожайностью 7-8 т/га, устойчивого к основным заболеваниям, с хорошим качеством зерна (ЧП>160 с) для зоны дерново-подзолистых песчаных почв.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в семеноводческих питомниках озимой ржи Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции ВНИИ люпина.
Основной метод работы - интенсивный, целенаправленный, улучшающий индивидуально-семейный отбор с использованием метода переходящих остатков «половинок» по ряду таких взаимодополняющих признаков, как высота растений, плотность колоса, количество колосков и зёрен в колосе, продуктивная кустистость, масса зерна с колоса, масса 1000 зёрен [14, 15].
В течение 2002-2009 гг. на основе семян, полученных из Всероссийского института растениеводства (ВИР), постепенно была сформирована популяция, соответствующая по своим параметрам сорту Новозыбковская 150.
Питомники испытания потомств 1-11 года закладывали на площади 2,5 м2 с нормой высева 70 зерен на 1 м2, Ш-М годов - 5 м2 тракторной сеялкой СЗН с нормой высева 170-180 кг/га в 3-4-х кратной повторности.
Ежегодно отбирали и анализировали 1500-2000 растений. Для закладки питомников оценки брали растения, превышающие средний показатель признака на величину Мср±25.
Озимая рожь Новозыбковская 150 обладала высокой регенерационной способностью весной, формируя дополнительно 2-3 продуктивных стебля, что предполагало возможность снижения нормы высева с 6 (200-220 кг/га) до 4 (170-180 кг/га) млн всхожих семян на 1 га.
Почвы Новозыбковской опытной станции дерново-подзолистые, песчаные. Содержание гумуса1,0-1,2%, ^О -30-50, Р2О5 - 210-270 мг/кг, насыщенность основаниями низкая, рН - 5,5, активность цезия-137 от 15 до 40 Ки/км2. Под посев вносили весной в подкормку ^0К60 в виде аммиачной селитры и хлористого калия.
Метеорологические условия в период проведения исследований в значительной степени различались как по температурному режиму, так и по количеству осадков, особенно, по характеру их выпадения. Из 6 лет исследований особенно засушливыми были 2013 и 2015 гг., когда в период цветения и налива зерна температура воздуха и почвы превышали средние многолетние на 3-4 0С, а кратковременные осадки носили ливневый характер.
Результаты и обсуждение. В 2009 г. с целью отработки нового сорта были заложены семеноводческие питомники испытания потомств первого года. Высевали отборы со следующими показателями: высота растений 120-135 см, продуктивная кустистость 2-3 стебля, длинна
Таблица 1 (средние)
Характеристика отборов, высеваемых под урожай 2010-2015 гг.
Параметр 2010 г. 12011 г. 12012 г. \ 2013 г. 2014 г. 2015 г.
Высота, см 92 106 119 119 120 115
Длина колоса, см 12,0 13,1 13,6 13,8 13,8 13,8
Число колосков, шт. 37 38 39 40 40 40
Масса зерна с колоса, г 2,1 2,6 2,8 2,8 2,6 2,9
Число продуктивных стеблей, шт. 4,3 7,3 9,1 9,4 8,6 7,6
Масса 1000 зерен, г 35,0 37,5 38,6 41,0 41,0 41,9
колоса 10-13 см, плотность колоса 2,8-3,0 колоска на 1 см, число колосков в колосе 30-35 шт., масса зерна с колоса 1,9-2,2 г, масса 1000 зерен 30-34 г.
В последующие годы повышали показатели не только отбираемого, но и высеваемого материала. К 2015 г. характеристика высеваемых отборов значительно улучшилась: продуктивная кустистость повысилась, относительно 2010 г., на 48%, число колосков в колосе - на 8%, масса зерна с колоса - на 38%, масса 1000 зерен - на 20% (табл. 1).
Необходимо отметить, что ежегодный планомерный отбор позволил стабилизировать такие признаки, как длина и плотность колоса, число колосков, высота растений (их варьирование не превышало 11-17%) [16].
Однако величины таких показателей продуктивности, как масса зерна с колоса, масса 1000 зерен и продуктивная кустистость, которые в значительной мере зависят от метеоусловий, варьировали в пределах 45-65%. При таких колебаниях дальнейший отбор может позволить выделить наиболее продуктивные константные формы.
Потомства индивидуальных отборов 2009-2015 гг. проходили предварительную проверку в питомниках оценки, а «половинки» лучших из них изучали в питомниках испытания потомств I и II годов, в которых определяли высоту растений, продуктивную кустистость, пораженность болезнями, урожайность зерна, массу зерна с колоса, сход зерна с сит 2,2-2,5 мм, массу 1000 зерен. В благоприятном по условиям вегетации 2012 г. урожайность зерна номеров, отобранных в ПИП-1 в 2011 г., варьировал от 600 до 950 г/м2. У тех же номеров в условиях засухи 2013 г. она снижалась до 300480 г/м2. Средний сбор зерна за 2 года испытания колебался от 450 до 670 г/м2 и превысил величину этого показателя у районированного сорта Валдай на 180-360 г/м2.
Индивидуальный отбор из уже улучшенного материала изменял параметры создаваемого сорта: в следующем цикле семьи по своим показателям, особенно по урожаю зерна, превышали предыдущие. Так, средний урожай семей отбора 2009 г. в 2013 г. составил 368 г/м2, семей 2011 г. - 473 г/м2.
Лучшие номера посевного материала 2011 г. в ПИП 1 в 2012 г. сформировали урожай 700-800 г/м2 при средней величине по питомнику 690 г/м2. Из отборов 2014 г., в ПИП 1 в 2015 г. средний урожай составил 900 г/м2, а у восьми номеров сбор зерна достиг 1000-1280 г/м2, что свидетельствует возможности создания нового сорта с потенциальной урожайностью 700-900 г/м2 (7-9 т/га).
Для закладки питомников ПИП 2 и ПИП 3 отбирали лучшие семьи на основе их оценки по общей сортовой способности, которая учитывала не только количество, но и качество объединяемыхкомпонентов. Объединение лучших
семей озимои ржи проводили в питомнике 4 года испытаний для закладки предварительного размножения.
В питомниках испытания потомств III и IV годов посев тракторной сеялкой СЗН-16 с нормой высева 170 кг/га приводил к сокращению числа продуктивных стеблей в 2 раза, массы зерна с колоса - до 1,5-1,8 г. При такой норме высева, с учетом гибели при перезимовке не более 10%, при двух продуктивных стеблях и массе зерна с колоса 1 г мы выходим на урожайность зерна 6-7 т/га, а при увеличении массы зерна до 1,5 г с колоса получаем урожайность 10 т/га.
Достичь поставленной цели можно, применяя улучшающее семеноводство, обеспечивающее повышение параметров, влияющих на урожайность. Однако в зоне неустойчивого увлажнения, к которым относятся песчаные дерново-подзолистые почвы, неблагоприятные условия вегетационного периода зачастую снижали урожайность на 10-20% (табл. 2).
Таблица 2. Урожай зерна семей отобранных в ПИП 1 последующих питомниках
Урожайность
Номера семей г/м2 т/га
ПИП-2 ПИП-3 ПИП-4
(2013 г.) (2014 г.) (2015 г.)
Материнский сорт 320 5,1 4,0
Валдай, St 300 2,8 1,8
11-224 400 4,8 4,9
11-487 600 5,4 4,8
11-505 520 6,2 4,8
11-652 520 5,0 4,1
11-764 440 5,8 4,8
11-861 560 5,4 4,6
12-44 570 5,2 4,4
12-104 570 5,7 4,7
12-205 460 5,8 4,5
12-365 590 5,4 4,6
12-433 670 5,0 4,5
12-618 500 6,4 4,7
12-621 570 5,0 4,8
нср05 80 0,5 0,6
м 05 540 5,0 4,6
СО
Содержание сырого белка в зерне сорта озимой ржи Новозыбковская юбилейная составляет10-11%, число падения - 180-220 с. По данным Госкомиссии поражаемость сорта снежной плесенью находится на уровне 12,6%, бурой ржавчиной - 5,3% при средних величинах этих показателей у стандартов 17,9 и 6,6%, соответственно.
Выводы. Результаты наших исследований показали, что непрерывный, целенаправленный отбор, постепенно изменяя параметры, стабилизировал материал, обеспечивал константность сорта, повышал его продуктивность. Сформированный таким образом новый сорт озимой ржи Новозыбковская юбилейная передан в государственное испытание в 2013 г.
Литература.
1. Действие системы удобрений и погодных условий на урожайность озимой ржи в севообороте в условиях юго-запада Нечерноземной зоны/ В.Б. Коренев, И.Н. Белоус, Л.А. Воробьева, Г.Л. Яговенко // Земледелие. 2015. №7. С. 34-36.
2. Урожайность и качество зерна озимой ржи в зависимости от длительного применения органических и минеральных удобрений / И.Н. Белоус, В.Б. Коренев, Л.П. Харкевич, Л.А. Воробьева //Достижения науки и техники АПК. 2015. № 7. С. 71-73.
3. Малявко Г. П., Белоус Н.М., Шаповалов В. Ф. Агрохимическое обоснование технологий возделывания озимой ржи на юго-западе России: монография. Брянск, 2010. 247 с.
4. Ториков В.Е., Мельникова О.В., Проничев В.В. Влияние минерального питания на урожайность и содержание аминокислот в зерне озимой тритикале и озимой ржи // Вестник БашГАУ. 2014. № 2. С. 35-38.
5. Сысуев В.А., КедроваЛ.И., Уткина Е.И. Приоритетные направления исследований в решении проблемы многофункционального использования озимой ржи//Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. №6. С. 4-8.
6. Малявко Г.П., Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф. Влияние средств химизации на урожай и качество зерна озимой ржи // Земледелие. 2010. № 4. С. 21-22.
7. Симонов В.Ю., Симонова Е.А. Современные гербициды в зерновом агробиоценозе // Вестник Брянской ГСХА. 2014. №5. С. 21-25.
8. Малявко Г.П., Белоус И.Н., Пиняев А.Б. Обоснование биологизации возделывания озимой ржи//ВестникРАСХН. 2010. №5. С. 16-17.
9. Бельченко С.А., Белоус И.Н., Наумова М.П. Развитие АПК Брянской области// Вестник Брянской ГСХА. 2015. №2. С. 32-35.
10. Мамеев В.В., Ториков В.Е., Сычева И.В. Состояние производства зерна озимых зерновых культур в Российской Федерации и Брянской области //Вестник Брянской ГСХА. 2016. №1. С. 3-9.
11. Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Тагиров М.Ш. Динамика факторов производства и использования зерна ржи в Российской Федерации и Республике Татарстан // Земледелие. 2014. №8. С. 6-9
12. Саввичева И.К., Заславская И.В. Озимая рожь Новозыбковская 150//Селекция и семеноводство 1991.№6. С.41-42.
13. Саввичева И.К., Драганская М.Г., Чаплыгина В.В. Система улучшающего семеноводства по критериям регенерации определенных показателей на примере озимой ржи // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. № 3(11). С. 88-92.
14. Михайлова, Е.И Основные итоги селекционных работ с озимой рожью // Повышение производительности песчаных почв. Труды. Брянск: Приокское изд., 1969. Вып. 3. С. 32-63.
15. Селекция и семеноводство озимой ржи методом сложных популяций / В.П. Ласкин, Н.С. Чесноков, Т.В. Валько, У.С. Бамбышев, И.В. Пильганов// Новое в селекции, семеноводстве, технологии возделывания озимой ржи и опыт использования кампозана. Тез.докл. VВсесоюз. науч.-метод. совещания М.: Колос, 1981. С. 13-15.
16. Фадеева Т.С., Шахла Ж. Корреляционная структура количественных признаков у форм, сортов и гибридов диплоидной ржи// Селекция, семеноводство и сортовая агротехника озимой ржи. Тез. докл. III Всеросс. научно-метод. совещания. М.: Колос, 1974. С. 69-70.
SYSTEM OF IMPROVING SEED FARMING BY THE EXAMPLE OF WINTER RYE
I.K. Savvicheva, M.G. Draganskaya, P.Yu. Lishchenko, V.V. Chaplygina
Novozybkov Agricultural Experimental Station of All-Russian Research Institute of a Lupine, Opytnaya stantsiya, 6, Novozybkov, Bryanskaya obl., 243020, Russian Federation
Summary. During 2002-2009 at Novozybkovsky State Experimental Station in Bryansk region the work was carried out on the restoration of population of winter rye Novozybkovskaya 150, released in 1987. It was selected the best plants with required parameters: height - 120-135 cm, productive tilling capacity - 2-3 stems, ear length - 10-13 cm, ear density - 2.8-3.0 spikelets per 1 cm, the number of spikelets in a ear - 30-35 pieces, the weight of grain in a ear - 1.9-2.2 g, the thousand grain weight - 30-34 g. These selections enabled to lay nurseries for test posterities of the first and second year with the use of the method of the passing remains of "halves" in 2009. The Novozybkovskaya 150 variety was developed on the basis of formation of complex synthetic populations in combination with continuous object-orientated selection on a number of signs: height of plants 120-125 cm, productive tillering capacity 7-9 stalks, a number of spikelets and grains in a ear 39-40 pieces, the weight of grain from one ear 2.6-2.9 g. The method of intensive improving seed farming of this variety contributed to the development of a new variety of winter wheat with productivity 7.0-8.0 t/ha, which is examined in the system of state variety testing as Novozybkovskaya Yubilejnaya. The average concentration of caesium-137 in grain of Novozybkovskaya Yubilejnaya winter rye in nurseries of seed farming did not exceed 40 Bq/kg. The result of the tests of winter rye Novozybkovskaya 150 revealed, that continuous, object-orientated selection stabilized new material, increased productivity and resistance to stress factors, diseases and provided a constancy of the variety. The new variety of winter rye Novozybkovskaya Yubilejnaya, developed in such a way, is brought to the state test in 2013. Keywords: winter rye, seed farming, productivity, selection, parameters.
Author Details: I.K. Savvicheva, D.Sc. (Agr.), senior research fellow; M.G. Draganskaya, D.Sc. (Agr.), leading research fellow; P.Yu. Lishchenko, research fellow; V.V. Chaplygina, research fellow.
For citation: Savvicheva I.K., Draganskaya M.G., Lishchenko P.Yu., Chaplygina V.V. System of Improving Seed Farming by the Example of Winter Rye. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. V.30. No.8. Pp. 62-64 (in Russ.).
Требования к оформлению статей в журнале «Достижения науки и техники АПК»
В статье должно быть кратко изложено состояние дел по изучаемой проблеме со ссылками на публикации (желательно не менее трех ссылок). Затем указаны цели, задачи, условия и методы исследований. Подробно представлены результаты экспериментов и их анализ. Сделаны выводы и даны предложения производству. В статье следует по возможности выделять следующие блоки: введение; цель и задачи исследований; условия, материалы и методы исследований; результаты исследований; выводы.
Вместе со статьей должны быть представлены перевод названия на английский язык; аннотация (200-250 слов) на русском и английском языках; ключевые слова на русском и английском языках; полные почтовые адреса всех учреждений, в которых работают авторы, на русском и английском языке; ученые степени и должности авторов на русском и английском языке код УДК; библиографический список.
В тексте ссылка на источник отмечается соответствующей цифрой в квадратных скобках в порядке цитирования. В списке литературы приводятся только те источники, на которые есть ссылка в тексте. Использование цитат без указания источника информации запрещается.
Материал для подачи в журнал набирается в текстовом редакторе Word версия не ниже 97 файл с расширением *.rtf.
Объем публикации 12-16 стр. машинописного текста набранного шрифтом Times New Roman, размер кегля 14 с полуторным интервалом. На 2,5 страницы текста допускается не более 1 рисунка или таблицы.
Статьи необходимо направлять с сопроводительным письмом с указанием сведений об авторах (фамилия, имя, отчество -полностью, ученая степень, место работы и занимаемая должность) на русском и английском языке, контактных телефонов и адреса электронной почты для обратной связи.
На публикацию представляемых материалов необходимо письменное разрешение и рекомендация руководства организации, на средства которой проводились исследования. Его вместе с одним экземпляром рукописи, подписанным авторами, и статьей в электронном виде нужно отправлять по адресу: 101000, г. Москва, Моспочтамт, а/я 166, ООО «Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК». Для ускорения выхода в свет материалы в электронном виде можно направлять по адресу: [email protected].
Плата с аспирантов за публикацию рукописей не взимается.
Несоответствие статьи по одному из перечисленных пунктов может служить основанием для отказа в публикации.
Все рукописи, содержащие сведения о результатах научных исследований, рецензируются, по итогам рецензирования принимается решение о целесообразности опубликования материалов.
