Научная статья на тему 'Совершенствование методических основ первичного семеноводства гороха посевного (Pisum sativum L. )'

Совершенствование методических основ первичного семеноводства гороха посевного (Pisum sativum L. ) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
196
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГОРОХ / СОРТ / ПЕРВИЧНОЕ СЕМЕНОВОДСТВО / ЭЛИТНЫЕ РАСТЕНИЯ / ПОЛЕВАЯ БРАКОВКА / PEA / VARIETY / PRIMARY SEED BREEDING / ELITE PLANTS / FIELD OFF-GRADING OF SEEDS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Давлетов Фирзинат Аглямович, Гайнуллина Карина Петровна, Ахмадуллина Ильсияр Ильдусовна

Цель исследования уточнение и усовершенствование методических основ первичного семеноводства гороха для условий Республики Башкортостан, позволяющих сохранять сортовую чистоту и обеспечивающих стабильное производство семян высших репродукций. Приведены результаты изучения особенностей первичного семеноводства высокопродуктивных сортов Чишминский 95, Чишминский 229, Памяти Хангильдина на опытных полях лаборатории селекции и семеноводства зернобобовых культур Башкирского НИИСХ. Для решения поставленных задач закладывались питомники испытания потомства первого и второго года, а также питомник размножения семян. В основу семеноводческой работы был положен индивидуально-семейственный отбор с двухгодичной оценкой потомств. Исследование показало, что для получения высококачественных оригинальных семян гороха рекомендуется довести отбор элитных растений до 3000-4000. Это связано с повышением уровня полевой браковки в результате организации оценки растений по комплексу хозяйственно-ценных признаков и увеличения точности эксперимента.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Давлетов Фирзинат Аглямович, Гайнуллина Карина Петровна, Ахмадуллина Ильсияр Ильдусовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVEMENT OF METHODOLOGICAL BASES OF PRIMARY COMMON PEA SEED BREEDING (PISUM SATIVUM L.)

The purpose of the study was to elaborate and improve the methodological bases of primary pea seed breeding under the conditions of the Republic of Bashkortostan, which made it possible to preserve the varietal purity and to ensure stable production of seeds with highest reproduction capacity. The results of studies on the primary high-yielding pea seeds breeding of Chishminsky-95, Chishminsky-229 and Pamyati Khangildina varieties on the experimental fields of the Laboratory for Selection and Seed-Growing of Leguminous Crops, of the Bashkir Research Institute of Agriculture are presented in the article. To solve the tasks set, there were created nurseries for testing the seeds of the first and second years, as well as the nursery for seeds reproduction. The seed breeding works were conducted on the basis of individual-family selection with a two-year evaluation of the offspring seeds. As result of studies it is recommended that to obtain high-quality original pea seeds, it is necessary to increase the selection of elite plants to 3000-4000 pieces. This is due to the increase of the level of field seeds off-grading as result of plants assessments by a number of economically valuable criteria and higher accuracy of the experiment.

Текст научной работы на тему «Совершенствование методических основ первичного семеноводства гороха посевного (Pisum sativum L. )»

Совершенствование методических основ первичного семеноводства гороха посевного (Pisum sativum L.)

Ф.А. Давлетов, д.с.-х.н., К.П. Гайнуллина, к.б.н., ФГБНУ Башкирский НИИСХ, И.И. Ахмадуллина, аспирантка, ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ

Горох — основная зернобобовая культура в Башкортостане [1, 2]. Главным образом это пищевая и кормовая культура. Возрастающий дефицит переваримого протеина в кормах вызывает необходимость значительно расширить посевы высокобелковых культур и повысить их урожайность. Расширение посевов гороха позволит не только увеличить производство высокобелкового зерна, но и улучшить плодородие почв [3, 4].

Внесённые в Государственный реестр новые высокотехнологичные сорта гороха требуют пересмотра и усовершенствования методических

аспектов их семеноводства. Поэтому поиск наиболее оптимальной и эффективной организации семеноводства гороха в современных условиях должен проходить одновременно с увеличением производства оригинальных, элитных и репродукционных семян. Проведение специальных исследований по совершенствованию методики первичного семеноводства гороха с целью получения качественного зерна и семян с высокими посевными и урожайными свойствами является актуальным [5].

Цель исследования — уточнение и усовершенствование методических основ первичного семеноводства гороха для условий Республики Башкортостан, позволяющих сохранять сортовую чистоту и обеспечивающих стабильное производство семян высших репродукций.

В задачи исследования входило:

— уточнение объёмов браковки элитных растений и семей в питомниках испытания потомства (П-1, П-2);

— определение критериев отбора и объёмов закладки питомников в первичных звеньях семеноводства гороха.

Материал и методы исследования. Полевые опыты проводили на опытных полях лаборатории селекции и семеноводства зернобобовых культур Чишминского селекционного центра по растениеводству ФГБНУ «Башкирский НИИСХ» в течение 2007—2016 гг. Почвы опытного участка — чернозём карбонатный средней мощности. Содержание гумуса в верхнем слое почвы — 8,3%, общего азота — 0,4%, подвижного калия на 100 г почвы — 42,1 мг, окиси фосфора — 23,7 мг. Почва нейтральная.

Метеорологические условия в годы исследования были достаточно контрастными и в полной мере характеризовали особенности климата региона. Объектом исследования являлось семеноводство гороха сортов Чишминский 95, Чишминский 229, Памяти Хангильдина как система организационно-методологических мероприятий по производству необходимых объёмов семенного материала на различных этапах размножения.

Опытные посевы размещались в селекционном севообороте. Для выполнения поставленной задачи закладывались: питомник испытания потомства первого года (П-1), питомник испытания потомства второго года (П-2), питомники размножения (Р-1-2-3).

Предшественником служили озимые зерновые культуры. Технология возделывания — общепринятая в условиях Республики Башкортостан. Все учёты и наблюдения проводили по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [6].

В основу семеноводческой работы положен индивидуально-семейственный отбор с двухгодичной оценкой потомства [7].

Полученные данные обработаны методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [8] с использованием пакета программ Microsoft Excel.

Результаты исследования. В условиях современного земледелия сортосмена и сортообновление должны проводиться интенсивно, что требует быстрого размножения новых сортов и получения семян элиты в достаточном объёме, сохраняя при этом морфобиологические, генетические особенности и хозяйственно ценные признаки сорта [9, 10].

Согласно рекомендованным методическим и нормативным документам для зерновых, зернобобовых культур предлагается при организации семеноводства отбирать около 300 элитных растений [7]. Однако практическая работа показывает, что в настоящее время при отборе элитных растений новых сортов гороха резко возрастает уровень браковки. Это связано с организацией оценки

по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств, а также с повышением точности опыта.

В ФГБНУ «Башкирский НИИСХ» первичное семеноводство ведётся с сортами Чишминский 95, Чишминский 229, Памяти Хангильдина.

Известно, что объём браковки элитных растений зависит от сортовых особенностей. В нашем исследовании в среднем объём браковки по сортам составлял: Чишминский 95 — 28,0%, Чишминский 229 - 28,4%, Памяти Хангильдина - 34,6%. Средний процент браковки по трём сортам — 30,3%.

В процессе отбора элитных растений и дальнейшего семеноводства очень важно не обеднить наследственную базу сорта, сохранить его пластичность и основные хозяйственные признаки. Поэтому большое значение имеет количество изучаемых семей в питомнике оценки потомства.

Таким образом, количество элитных растений по каждому сорту (Чишминский 95, Чишминский 229, Памяти Хангильдина) следует увеличить до 30%, или общее количество растений должно быть доведено до 3500—4000 с учётом страхового фонда.

Самый большой объём оценок семей проводится в питомнике испытания потомства 1-го года, где ежегодно проходят оценку сотни семей, из которых следует отбирать чистолинейные семьи с тем, чтобы их размножить и оценить в питомнике испытания потомства 2-го года.

Объём браковки в питомнике П-1 очень значителен и достигал в среднем за 2007—2016 гг. 46,2% с колебаниями от 40,2 до 50,0% у разных сортов и в разные годы. Так, для сорта Чишминский 95 в среднем за 2007—2016 гг. он составил 45,7% (от 40,5 до 49,8%), Чишминский 229 — 46,1% (от 40,2 до 50,0%), Памяти Хангильдина в среднем за 2012—2016 гг. — 45,8% (от 41,8 до 50,0%). Наиболее значимые причины браковки — низкая продуктивность, поражение болезнями, вредителями и отклонения по морфотипу растений, семян. При такой браковке для последующего репродуцирования из гипотетических 300 в лучшем случае остаётся 150 представителей потомства при наибольшем объёме браковки.

Анализ многолетних накопленных данных свидетельствует о том, что регламентируемый объём индивидуального отбора, составляющий 300 растений, является недостаточным, поскольку он не обеспечивает производства семян элиты в требуемых объёмах.

Результаты исследования по оптимизации отбора элитных растений, полученные нами в ходе многолетней практической работы, позволили внести некоторые коррективы в методику первичного семеноводства гороха. Их суть сводится к следующему: для индивидуального отбора элитных растений следует закладывать специальный питомник отбора; оптимальный объём отбора в каждом сорте — не менее 2000 элитных растений; основными критериями для отбора являются ко-

личество бобов и семян с растения, озернённость боба. Количество семян с элитного растения в зависимости от года должно составлять 25—50 шт. Обобщая результаты исследования, в современных условиях рекомендуем для питомника испытания потомства 1-го года (П-1) отбирать не менее 1000 семей.

Показатели продуктивности лучших отобранных семей в П-1 приведены в таблице.

Как видно по данным таблицы, уровень урожайности семян в контрольном варианте колебался у сорта Чишминский 95 от 30 до 70 г, Чишминский 229 — от 30 до 65 г, Памяти Хангильдина — от 30 до 55 г, а в опытном варианте у сорта Чишмин-ский 95 — от 25 до 30 г, Чишминский 229 — от 30 до 70 г, Памяти Хангильдина — от 30 до 55 г.

Максимальная урожайность семян у семей (70 г) отмечалась в 2007, 2008, 2011 гг., минимальная (25 г) - в 2013 г.

В нашем исследовании опытный материал и контрольный вариант по урожайности семян отличались незначительно или в пределах ошибки опыта.

Большие объёмы, жёсткая браковка элитных растений и браковка семей в питомнике испытания потомства 1-го года (П-1) дают возможность получать высококачественные кондиционные семена гороха для закладки питомника испытания потомства 2-го года (П-2).

В целях дополнительной оценки и для увеличения объёма исходных семян для закладки питомников размножения отобранные в питомнике 1-го года семьи высевали в следующем году в питомнике испытания семей 2-го года. За счёт увеличившегося количества семян площадь делянок в этом питомнике составила 4-5 м2. Посев проводили тракторной селекционной сеялкой СКС-6-10. За посевами проводят необходимый агротехнический уход, оценку всходов, фенологические и другие наблюдения.

По характеру темпа роста и развития растений до созревания проводили предварительные выбраковки минус-вариантов. После выбраковки некоторых делянок, уборки, обработки и лабораторной оценки урожая для последующего размножения оставляли в среднем 1032-1114 лучших в сравнении с контролем семей при общей массе их семян 7,7-8,4 кг.

Уровень выбраковки семей в питомнике П-2 у трёх сортов колебался от 7,8 до 29,6% и был значительно ниже, чем в П-1. Так, для сорта Чишминский 95 в среднем за 2007-2016 гг. он составил 21,1%, Чишминский 229 - 20,1%, Памяти Хангильдина в среднем за 2012-2016 гг. - 22,1% с колебаниями по годам соответственно от 14,1 до 28,7%; от 7,8 до 29,6%; от 12,8 до 29,6%.

В нашем исследовании в разные годы в среднем объём браковки семей в П-1 и П-2 составил у

Показатели продуктивности лучших семей гороха сортов Чишминский 95, Чишминский 229, Памяти Хангильдина в питомнике испытания потомства 1-го года (П-1)

Количество изученных семей, шт. Продуктивность семей, г

Год контроль среднее тах тт коэффициент вариации V

сорт Чишминский 95

2007 1121 55±10,5 60±11,9 90 40 32,6

2008 1202 70±10,2 70±9,8 80 40 27,0

2009 1346 50±8,0 45±7,6 50 20 34,6

2010 1279 45±7,8 50±8,3 65 30 29,9

2011 1420 55±10,0 60±9,4 80 40 27,2

2012 1472 50±8,0 50±7,1 65 35 24,5

2013 1392 30±5,5 25±2,4 30 20 16,3

2014 1288 45±11,0 50±10,8 80 35 34,0

2015 1284 30±9,2 30±7,2 50 20 33,7

2016 1415 45±6,5 50±5,9 60 35 21,4

сорт Чишминский 229

2007 1258 60±11,0 65±13,1 100 45 32,5

2008 1336 65±10,5 70±9,8 80 40 27,0

2009 1312 55±8,0 50±7,6 55 25 30,5

2010 1341 45±8,2 50±7,1 65 35 24,5

2011 1585 65±11,0 65±10,8 80 35 31,2

2012 1428 50±7,2 50±5,9 65 40 19,8

2013 1599 35±5,5 30±4,7 40 20 27,2

2014 1473 45±11,0 50±10,8 80 35 34,0

2015 1318 30±6,0 30±4,7 40 20 27,2

2016 1439 60±8,2 55±7,2 65 35 24,0

сорт Памяти Хангильдина

2012 1355 55±8,5 50±7,2 70 40 23,5

2013 1526 35±7,7 35±5,9 45 20 31,2

2014 1422 50±12,0 55±11,8 80 30 37,1

2015 1378 30±7,0 30±5,9 45 20 31,2

2016 1387 50±9,5 55±8,3 70 35 27,1

сортов Чишминский 95 — 21,9%, Чишминский 229 — 21,3%, Памяти Хангильдина — 22,3%.

Урожайность семян у сортов в контрольном варианте колебалась по годам: у сорта Чишминский 95 — от 520 до 780 г, Чишминский 229 — от 500 до 800 г, Памяти Хангильдина — от 520 до 730 г. Примерно в такой же степени колебалась урожайность семян у изучаемых семей. Так, у сорта Чишминский 95 урожайность семян по годам составляла от 500 до 790 г, у сорта Чишминский 229 — от 510 до 780 г, у сорта Памяти Хангильдина — от 510 до 755 г. Максимальные урожаи семян гороха в питомнике П-2 были отмечены у сортов Чишминский 95, Чишминский 229 в 2011 г., а минимальные — в 2013 г.

Варьирование урожайности семян у семей сорта Чишминский 95 по годам составляло от 14,1 до 31,6%, а у семей сортов Чишминский 229, Памяти Хангильдина — соответственно от 20,2 до 26,5% и от 19,2 до 28,6%.

Таким образом, в наших опытах в зависимости от года изученные семьи имели незначительные отклонения от контроля по урожайности семян. Следовательно, отклонение урожайности семян у выделенных семей от контроля находилось в пределах ошибки опыта.

Между изучаемым материалом и контролем не выявлено резких различий по урожайности семян, а также по другим морфологическим и хозяйственно ценным признакам и свойствам.

Принятая схема оценки, браковки элитных растений и семей в питомнике испытания потомства

1-го года и питомнике испытания потомства 2-го года позволяет получать высококачественные кондиционные семена гороха при сохранении урожайных свойств сорта до репродукционных посевов.

Полученные в питомнике испытания потомства

2-го года семена лучших семей объединяли и высевали в питомнике размножения 1-го года. Площадь питомника размножения 1-го года определяется по наличию семян и обычно составляет 1,0—2,0 га.

Выводы. Многолетнее исследование, повышенные объёмы экспериметального материала позволили нам скорректировать и усовершенствовать

методические основы схемы полевых испытаний и оценки семей при использовании различных методов отбора во всех звеньях первичного семеноводства.

Уровень браковки элитных растений по типичности, семенной продуктивности, устойчивости к болезням и вредителям за 2007—2016 гг. составил: по элитным растениям сортов Чишминский 95 — 46,2%, Чишминский 229 — 46,1%, Памяти Хангильдина — 45,9% в питомнике испытания потомства

1-го года (П-1), в питомнике испытания потомства

2-го года (П-2) соответственно 21,9; 21,3; 22,3%. Учитывая особенности почвенно-климатических условий региона, невысокий коэффициент размножения семян и большие объёмы браковки растений в П-1 и П-2, для получения необходимого количества высококачественных оригинальных семян гороха рекомендуем довести отбор элитных растений до 3000—4000, семей в питомнике испытания потомства 1-го года (П-1) — до 2000, в питомнике испытания потомства 2-го года — до 1000.

Литература

1. Хангильдин В.Х. Селекция гороха: её результаты и перспективы // Селекция, семеноводство и сортовая агротехника в Башкирии: сб. науч. тр. БНИИЗиС. Уфа, 1984. С. 123-140.

2. Давлетов Ф.А., Гайнуллина К.П. Изучение полиморфизма микросателлитных локусов гороха посевного (Pisum sativum L.) // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (26). С. 10.

3. Неклюдов Б.М., Неклюдова Е.Н. О селекции гороха на повышение урожайности и содержание белка // Селекция и семеноводство. 1968. № 1. С. 29-32.

4. Гайнуллина К.П. Генетическое разнообразие исходного материала для селекции гороха (Pisum sativum L.) в условиях Предуральской степи Башкортостана: дисс. ... канд. биол. наук. СПб., 2013. С. 8-10.

5. Цуканова З.Р. Биологические и организационно-методические основы семеноводства гороха: дисс. . канд. с.-х. наук. Орёл, 2003.

6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры / Под ред. А.И. Григорьева. М.: Колос, 1989. Вып. 2. 194 с.

7. Методические рекомендации по производству семян элиты зерновых, зернобобовых и крупяных культур. М.: ВАСХНИЛ, 1990. 39 с.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд., стер. М.: Альянс, 2011. 352 с.

9. Пыльнев В.В. Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. СПб.: Лань, 2014. 448 с.

10. Давлетов Ф.А. Селекция и технология производства гороха в Башкортостане. Уфа: Мир печати, 2015. 160 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.