Chov pšenice pro zavlažované zemědělství

Odrůdy s krátkou stopkou a střední velikostí, které se vyznačují vysokou produktivitou, odolností vůči poléhání a chorobám, dobrou kvalitou zrna, účinně pomocí zavlažovací vody a hnojiv, hrají důležitou roli při zvyšování produktivity ozimé pšenice na zavlažovaných pozemcích. V současné době je výzvou vytvořit pod zavlažováním komplexně cenné odrůdy s výtěžky 95 - 100 kg / ha. Tento výnos lze dosáhnout kombinací následujících vlastností: produktivita špice - 1,6–1,8 g s nejméně 550–600 produktivními stonky na metr čtvereční výsevu - krátká (70–90 cm) a silná stopka, aby se zabránilo usazování při aplikaci velkých dávek hnojiv poměr zrna a slámy v celkovém výnosu 1: 1,2-1: 1: 1, dostatečná odolnost proti negativním zimním teplotám (zimní odolnost na úrovni moderní odrůdy Odessa 51) - genetická odolnost proti převládajícím fyziologickým rasám a biotě to hnědá rez, plísním a hnilobě kornevyh- zrání při Bezostaya 1 nebo Oděsy 51- ukazatele kvality zrna na Bezostaya 1, a nad 51 Odessa.

K dosažení tohoto cíle je nutné vytvořit speciální morfologický typ rostlin. Práce se provádí nejen ve směru snižování délky stonku, ale také ve směru změny poměru velikosti stonku a hrotu, v parametrech povrchu listu, což by mělo být biologicky v souladu s agrotechnickým a ekonomickým hlediskem.

Je velmi důležité vytvářet a vybírat formy s vysoce produktivními ušima a současným vývojem výhonků. Takové rostliny umožňují tvorbu husté a husté fytocenózy s dobrou produktivitou. Naše studie zjistily, že geny s krátkým kmenem často snižují velikost listů (zejména jejich délku), což vede k odpovídajícímu snížení fotosyntetického potenciálu. Nakonec to může vést ke snížení obsahu hrotu ve špičce, protože počet zrn v hrotu je ve významném pozitivním vztahu s fotosyntetickým povrchem listů (rph = 0,54-0,72, rch = 0,56-0,77) a fotosyntetickým potenciálem listy (rf = 0,50-0,73, rch = 0,51 - 0,76). Proto formy s krátkými stopami musí mít zvýšenou čistou produktivitu fotosyntézy, která jim poskytne optimální podmínky pro generativní vývoj a zvýšenou produktivitu uší.

Aby se zvýšila účinnost fotosyntézy u odrůd s krátkým kmenem vytvořených pro zavlažované zemědělství, je také nutné změnit velikost a tvar listů a dalších fotosyntetických orgánů. Je vhodné zvětšit šířku listů (zejména vlajky) na 1,5-2 cm a mírně zkrátit jejich délku (na 16-18 cm). Rostliny s takovou listovou strukturou jsou typu vysoké intenzity, tvoří velké, dobře vyrobené zrno. Široké listnaté formy mají také velký potenciál v akumulaci proteinu. Kvůli fyziologické aktivitě spikeletových šupin se tvoří více než 30 zrn jader. Bylo zjištěno, že existuje přímá korelace mezi velikostmi klásky, kvetoucími šupinami a zrny (r = 0,36–0,57), proto zvýšení délky hrotu a počtu klásky v něm nejen zvýší počet zrn, ale také zvýší jejich velikost..

Ke zvýšení účinnosti šlechtitelské práce v zavlažovacích podmínkách je nutné použít genetické metody kombinování horizontální a vertikální (rasy specifické) rezistence vůči různým chorobám v jednom kultivaru. Tento princip ochrany minimalizuje poškození rostlin. Výběr rodičovských párů pro hybridizaci. Hlavní metodou pro vytvoření počátečního šlechtitelského materiálu je intraspecifická hybridizace, ve které by mateřské formy měly poskytovat maximální možný výtěžek rekombinace krátkých stopek a produktivity, vynikající kvalitu zrna, zimní tvrdost a odolnost vůči chorobám. Proto při výběru hybridizačních komponent se řídíme následujícími základními principy:

1) Aby se dosáhlo pozitivních přestupků na jednom nebo více znakech, jsou do hybridizace zapojeny genotypy s různými genetickými systémy pro kontrolu specifických znaků. Dobrým kritériem pro předběžné stanovení genetické odrůdy odrůd je jejich příslušnost k různým ekologickým skupinám. Křížení takových biotypů poskytuje širokou morfogenezi v hybridních populacích a vytváří dobré podmínky pro efektivní šlechtění. Vysoké parametry pozitivní přestupku ve špičce produktivity jsou charakterizovány zejména hybridními kombinacemi vytvořenými za účasti odrůd jiho ukrajinského stepního ekotypu (Odessa 51, Odessa polodraf, Stepnyak), s odrůdami lesní stepní ekologie (Illichivka, Dniprovskaya 521, Bezostaya 1, Mutant 48, KMB- 1, Krasnodarský trpaslík 1 atd.), Jakož i odrůd západoevropské skupiny (Sania, Rusalka, Sava, Zlatna Dolina atd.).

2) K získání cenného šlechtitelského materiálu se širokými adaptivními schopnostmi by jeden z rodičů měl být odrůdou, která je dobře přizpůsobena půdním a klimatickým podmínkám zóny činnosti šlechtitelských center. V podmínkách jižního Ukrajinského SSR byly hybridní populace Oděsy 51 × mořská víla, Oděsa 51 × Sania, Pitikul × Obry, Oděsa napůl trpaslík × Kherson 170, Oděsa napůl trpaslík × Kherson výročí atd..

3) Při výběru párů pro kříže je nutné dát přednost těm odrůdám a formám, které mají nejméně negativních vlastností a vlastností. Za tímto účelem jsou odrůdy zapojeny do hybridizace, ve které mají krátké (stonkové), zimní vytrvalost, produktivita, kvalita zrna a další vlastnosti dominantní (nebo polo dominantní) genetické určení. Typ genetické kontroly je snadno určen řadou průzkumných křížů. Křížící vzory. Úspěch při vytváření intenzivních odrůd s krátkou stopkou do značné míry závisí na metodách vytváření hybridního šlechtitelského materiálu. V tomto případě se používají následující schémata křížení: spárovaná, trojitá, vratná a složitá. Díky dobře provedenému výběru rodičovských forem a znalostem zákonů dědičnosti vlastností a charakteristik, které je třeba kombinovat, vám křížovky umožňují rychle získat nové odrůdy. Párové kříže se používají hlavně ke zlepšení jednotlivých vlastností odrůd, které podle většiny charakteristik odpovídají zavlažovaným podmínkám plánovanému genotypu..

Intenzivní odrůdy tohoto typu byly získány na Ukrajinském vědeckovýzkumném ústavu zavlažovaného zemědělství touto metodou: Kherson Anniversary, Ostistaya 3, Khersonskaya 404 (KMB-1 × Dneprovskaya 537), Ostistaya 5 (KMB-1 × Dneprovskaya 521), Khersonskaya 552, Nakhodka (Odessa 51X Rusalka) Sběrný potenciál těchto odrůd během zavlažování je 85–95 c / ha. Jejich společnou charakteristickou vlastností je kombinace krátkého stonku (75–90 cm), vysoké produktivity hrotu a rezistence vůči hnědé rzi v jednom fenotypu.

Metoda křížení párů může být efektivně použita v transgresivním chovu. Za tímto účelem jsou pro hybridizaci vybrány formy trpaslíků (50-60 cm) a polopřísady trpaslíků (61-70 cm), to znamená, že kříže jsou prováděny podle typu poddimenzované × poddimenzované. V těchto štěpných generacích se ve štěpných generacích objevuje více než 50 fenotypů s délkou stonku 75–85 cm, mezi nimiž je významná část forem přisuzována transgresím, které jsou pozitivní na výšku rostlin. Tyto formy se vyznačují dobrou produktivitou hrotů a lze je použít při výběru výnosu..

Metoda trojitých křížů (A × B) × C se používá, když je úkolem kombinovat komplex znaků a vlastnosti, které je třeba kombinovat, nelze nalézt u dvou rodičů. První párové párování obvykle zahrnuje dárce hodnotných vlastností s relativně jednoduchou dědičností (například odolnost vůči hnědé rzi). Jako třetí komponenta je nutné přilákat odrůdu s vysokou intenzitou, která je dobře přizpůsobena zavlažovacím podmínkám s vynikající kvalitou zrna.

V šlechtitelských pracích na problematice vytváření odrůd s vysokou rezistencí na hnědou rez, používáme geny Lr9 (nosiče genů Abe, Arthur 71, Riley 67 atd.), Lr19 (agrus), Lr24 (Agent, Blyuboy II). Do hybridizace jsou také široce zapojeni různí dárci s kontrolou polygenní a oligogenní rezistence. Mezi nimi jsou odrůdy Obriy, Rusalka, Sava, Kherson 552, Donskoy polopaslík, Donskoy bezostaya a další, na genetickém základě francouzské odrůdy Roazon, Jugoslávie Sania, Zlatna Dolina byl vytvořen cenný šlechtitelský materiál s vysokou odolností proti hnilobě kořenů a plísní. V konkurenčním testování odrůd se zkoumají odrůdy, které nejsou těmito chorobami prakticky ovlivněny. V trojitých křížích je možná transgrese v jednom prvku produktivity hrotu, aniž by došlo k oslabení projevu další vlastnosti, v důsledku čehož se výrazně zvýší průchod hmotnosti zrna v hrotu.

Abychom zvýšili frekvenci rekombinace mrazuvzdornosti na krátkých stopkách a v zimě, obvykle dodržujeme následující zásady v trojitých křížích. Pokud dominují hybridy F1, (A × B) zvýšenou zimou a mrazuvzdorností (to je technicky snadno identifikovatelné), pak se jako třetí rodič použije C v krátkém stonku, případně v zimě odolné formě, v následném křížení. Hybridy F1, u ​​kterých se zimní zdatnost dědí mezi nebo jako méně stabilní rodiče, se kříží s odrůdami, které se vyznačují zvýšenou zimní odolností. Pouze v takových případech můžeme doufat, že získáme dostatečný (z hlediska praktického výběru) počet rekombinací krátkodobé a zimní odolnosti (22–28). Jsou-li do hybridizace zapojeny tři rodičovské formy, měla by být velká pozornost věnována výběru poslední složky křížů, protože do hybridního organismu zavádí asi 50 dědičných faktorů, a proto by měla být co možná mrazuvzdorná a zimní odolná. Dominantní zimní mrazivost mají odrůdy Odessa 51, polopaslík Odessa, Don bezostaya, Krasnodar 39, které jsou cennými dárci této nemovitosti..

Metoda nasycení nebo návratu kříže - (A × B) × A se používá v případech, kdy je nutné posílit příznaky jednoho z rodičů v hybridním potomstvu (odolnost proti poškození plísňovými chorobami, zimní mrazuvzdornost) a také k vytvoření izogenních linií. Při zavlažování je důležitou genetickou technikou pro zvýšení zimní mrazivosti hybridů s krátkou stopkou hybridů pšenice zimní neúplné saturující kříže. Studie ukázaly, že když se v těchto kříženích používají odolné odrůdy typu Oděsa polodrahokam nebo Kherson 95, stabilita hybridů různých generací dosáhne úrovně opakujících se rodičů již při prvním zpětném křížení. Takže, pro hybridy, Oděsa, polopaslík 2 × Sania, Oděsa, polopaslík 2 × Partizán, Kherson 922 × výročí Kherson, Kherson 952 × Sania a další po zimování 94-98 živé rostliny jsou zachovány.

Křižovatky a promítání. Při řešení různých šlechtitelských problémů (zvýšení produktivity, kvality zrna, odolnosti vůči chorobám, zimní odolnosti) závisí počet hybridních kombinací na následujících faktorech: 1) Vlastnosti genetické kontroly specifických ekonomických a biologických vlastností (dominantní, polo dominantní, recesivní)- 2) Rekombinační parametry dvou nebo více kvantitativních znaků, které lze experimentálně stanovit v kontextu stávajících dárců určitých vlastností- 3) Úkoly šlechtitelského procesu na určité období- 4) Použité hybridizační schémata atd. S dobrou znalostí odrůd dárců a jejich složek lze roční objem křížů omezit na 60–80 kombinací, které jsou hlavní.

Pro každou hlavní kombinaci v roce hybridizace je nutné získat 250 až 500 zrn. Současně dodržujeme následující základní princip: pokud je úkolem kombinovat obtížně kombinovatelné vlastnosti (produktivita a kvalita zrna, produktivita a zimní tvrdost, krátká stonek a zimní tvrdost atd.), Mělo by být pokud možno více hybridních zrn. V přítomnosti dárců s dominantní kontrolou rysů může být jeden omezen na relativně malý počet hybridních zrn. V podmínkách zavlažování s omezeným volným opylením je počet ustálených zrn 40-60.

Pro každou kombinaci tedy musí být vykastrováno a opylováno 25–50 klasů kukuřice (500–1 000 květů). Při použití málo studovaných odrůd a forem na kříži se objem křížů zvyšuje na 150-200 kombinací. Na těchto průzkumných křížích je obvykle 5 až 10 uší kastrovaných a opylovaných. Pro zvýraznění hodnotných vysoce produktivních transgresivních forem je nutné pěstovat velké množství rostlin F2 - nejméně 20 tisíc. K produkci chovné školky se obvykle používají vysoce produktivní uši (počet zrn není menší než 45, hmotnost zrn na ucho je 1,8–2 g nebo více). Množství každé kombinace do značné míry závisí na cíli a vlastnostech tvarování v hybridní populaci. 200-300 elitních rostlin (uší) je vybíráno v populacích homogennějších podle morfobiologických charakteristik a 500-1000 rostlin ve vysoce variabilních populacích se zvýšeným počtem rekombinací. V chovatelské mateřské škole je tedy studováno 20–25 tisíc rodin - potomků jednotlivých výběhů. Asi třetinu z celkového počtu rodin v chovatelské mateřské školce tvoří potomci selekcí F2, zbývající čísla jsou potomci selekcí F3 - F5. Studie prokázaly, že podle závažnosti hlavních ekonomických a biologických vlastností (produktivita, mrazuvzdornost v zimě a odolnost vůči chorobám) se konstantní potomci selekcí F2 - F3 významně neliší, ačkoli rodiny pozdějších generací jsou velmi morfologické..

První a následující štěpné generace hybridů se nejlépe pěstují široce (krmná plocha 5 × 30 cm). To pomáhá zlepšit podmínky pro vývoj zakrslých morfobiotypů. Při výběru se hlavní pozornost věnuje krátkým stonkům (70–80 cm) a středně velkým (až 90 cm) rostlinám s velkými dobře zrnitými klasy kukuřice. Výhodou by měly být biotypy s časným zráním, dlouhým obdobím tvorby zrn a samozřejmě s vysokou odolností proti rzi a plísním..

Zohledňujeme také skutečnost, že v hybridních populacích vytvořených za účasti genotypů s recesivním určováním krátkých stopek se konstantní (homozygosita) na tomto základě vyskytuje v raných štěpných generacích (F2 - F5), zatímco v populacích s dominantní krátkou stopkou je nutné kontrolovat v pozdějších generacích.

Pomocí nových metod vyvinutých v ústavu k vytvoření šlechtitelského materiálu, výběru a testování slibných rostlinných forem, vytvořili chovatelé velké množství komplexně cenných odrůd a linií, které byly převedeny do státní odrůdové zkoušky a procházejí různými fázemi konkurenčních odrůdových testů..

V současné době se na státních kultivarech studují odrůdy s krátkým stonkem a středně velké odrůdy Ostistaya 5, Mriya Kherson, Khersonskaya 84, Khersonskaya 86. V zavlažovacích podmínkách, které dodržují standardy intenzivní technologie, poskytují tyto odrůdy v nejlepších letech 81 - 88 c / ha zrna (tab. 1).

Tabulka 1

Sklizeň odrůd ozimé pšenice v konkurenčním odrůdovém testování UNIIOZ, t / ha

Jak vidíte, překračují standardní výnos - polodrahokamy Oděsy - v průměru 4,7–13,2 c / ha.

Komplex ekonomicky cenných vlastností se vyznačuje zejména odrůdou Mriya Kherson (polodruh trpasličí Oděsy × Kherson 170). V konkurenčním odrůdovém testování URIIOZ překročil standard o výnos 4,2 - 12,6 c / ha. Na kultivátoru zavlažovaném v Kakhovskoye v průměru za roky 1984-1986. Bylo odebráno 58 c / ha zrna, což je o 4,4 c / ha více, než je standard, a v roce 1986 - 75,6 c / ha, nebo 6,3 c / ha více. Za produkčních podmínek bylo v roce 1986 sklizeno 56,6 centrů na hektar zrna na státní farmě Batumsky v okrese Belozersky v okrese Kherson, což je o 5,1 centers na hektar více než polodrahokamy Oděsy. Na státní farmě Kommunar ve stejném regionu měl kultivar Mriya Kherson úrodnost 57,6 c / ha, což je o 7,1 c / ha více než polosladká trpaslíka v Oděse. Pekárenské vlastnosti nové odrůdy jsou dobré, patří k hodnotné pšenici. Při optimálním přísunu dusíku je obsah bílkovin v zrnu během zavlažování 13,4–14,1, na suché půdě - 15,5–16,5 - je obsah surového lepku v mouce 28–34. Celkové hodnocení kvality - 4,5–5 bodů.

V roce 1984 byla dokončena práce na vytvoření nové odrůdy, která byla pod názvem Khersonskaya 84 převedena do Státní odrůdové zkoušky v roce 1985. Má komplexní odolnost vůči chorobám a dobrou kvalitu zrna. Průměrný výnos v konkurenčním odrůdovém testování je 70,9 c / ha, překročení oproti standardnímu (polodruh trpasličí) je 4,7 c / ha. Maximální výtěžek 89,4 kg / ha byl získán v roce 1982..

Odrůda Khersonskaya 86 (Obriy × Oděsa polopaslík) je jednou z nejvýnosnějších středně velkých odrůd chovaných v posledních letech. V testu konkurenčních odrůd pro plodinu v průměru po dobu tří let překročil standard o 13,2 c / ha. Podle komplexu fyzikálních, biochemických a pekařských vlastností se jedná o silnou pšenici.

Je třeba poznamenat, že nové odrůdy s krátkými stonky ne vždy poskytují trvale vysoké výnosy, ačkoli potenciální výnos těch nejlepších dosahuje 95–105 kg / ha. Je to z různých důvodů, ale hlavním je to, že genotypům některých nových nízko rostoucích odrůd není poskytován silný mechanismus homeostázy a v nepříznivých podmínkách růstu (nízké negativní teploty, sucho v půdě a vzduchu atd.) Snižují výnos a nevydrží konkurenční testy. . Kombinovat dobrou plasticitu v jednom stupni (je přítomen u vysoce výnosných krátce stopových genotypů) a dobrá homeostaticita je nesmírně obtížný problém a k vyřešení budou nutné seriózní fyziologické a genetické studie. Musíme však také správně použít již vytvořený krátkosrstý sortiment ozimé pšenice a splnit především zásady odrůdové zemědělské technologie. Naše pozorování, zkušenosti vyspělých farem naznačují, že v zavlažované střídání plodin, za předpokladu vědecky podložených zavlažovacích režimů a kořenové výživy rostlin, dostupné odrůdy zaručují produkci alespoň 80 c / ha zrna. Neprovedení jakéhokoli prvku intenzivní technologie ozimé pšenice prudce snižuje výnos, v důsledku čehož je ohrožen model odrůdy krátkých stonků, jakož i zavlažování, což je nejdůležitější faktor při výrobě obilí ve vyprahlých oblastech naší země..

Zejména výrazně snížený výnos u intenzivních odrůd v těch případech, kdy nejsou dodržovány zavlažovací režimy. Chovatelé musí čelit úkolu zvýšit o 10-15 dolní mez výnosu nových odrůd ozimé pšenice. Šlechtitelská práce v tomto směru by měla být založena na zásadách zlepšování vlastností a vlastností, které poskytují zvýšenou adaptaci rostlin na různé nepříznivé podmínky.

V současné době je snaha chovatelů zaměřena na řešení problémů s dalším zlepšováním vlastností odrůd s krátkou stopkou, jako je mrazuvzdornost v zimě, odolnost vůči různým chorobám, sucho ve vzduchu a tepelná odolnost. Pokud jde o plnění těchto úkolů v ústavu, je již vykonávána určitá práce.

Odrůdy polokrvavé Mriya Kherson a Ostistaya 5 jsou tedy v zimním mrazu rovnocenné rezistentní odrůdě Odesskaya 51. Odrůdy Khersonskaya 552, Khersonskaya 84, Khersonskaya 86 a další se vyznačují komplexní odolností proti padlí, hnědé rezavě a kořenové hnilobě.

Velká pozornost je věnována dalšímu zvýšení odolnosti proti mrazu u odrůd ozimé pšenice krátkých stonků. Odrůdy Ostistaya 5, Mriya Kherson a Khersonskaya 86, které se nacházejí ve státní odrůdové zkoušce, nejsou v zimním mrazu horší než zoned polodruh trpaslíci Oděsy a Dněpr 846. Údaje o zamrzání rostlin v chladných místnostech ukazují, že 55–70 odrůd konkurenčního testování odrůd je klasifikováno jako vysoce odolné vůči mrazu: při mrazivé teplotě - 18 ° C smrt rostlin je 2-7 .

Dlouho jsme nebyli schopni kombinovat vysokou produktivitu a dobrou kvalitu zrna v jednom fenotypu. Provedené speciální šlechtitelské a genetické studie ukázaly, že u mnoha zahraničních dárců odpovídající geny krátkých stonků omezují obsah a kvalitu lepku a aby bylo možné získat materiál, který splňuje šlechtitelské cíle za zavlažovacích podmínek, musely být saturační kříže prováděny různými vzory a směry, což prodlužovalo čas pro šlechtění nových odrůd . V současné době se výběrové úkoly v důsledku vzhledu vysoce výnosných a kvalitních odrůd typu Polukarlik 49, Odessa Polukarlikovaya, Kherson 170 a dalších trochu zjednodušily. Zjistili jsme, že geny s krátkými stopami výše uvedených odrůd neomezují projevy příznaků kvality zrna a máme skutečné příležitosti pro další zvýšení výnosu bez zhoršení. Mezi již vytvořenými nízko rostoucími odrůdami patří Chersonskaya 94 a Khersonskaya 86, podle kvality zrna, k silné pšenici, a Ostistaya 3, Ostistaya 5, Mriya Kherson a Khersonskaya 84 - k cenným.