Культура ячменя в Восточной Сибири
Автор: Сурин Н.А., Ляхова Н.Е.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 4, 2017 года.
Бесплатный доступ
Ячмень в Восточной Сибири - одна из глав-ных фуражных культур. Достоинство ячменя в его скороспелости. В региональных посевах по урожайности (более 24,0 ц/га) ячмень лиди-рует среди зерновых, превышая урожай пше-ницы и овса на 2-4 ц/га. История селекции ре-гиона включает три этапа: 1. 1907-1940 гг. - начальный аналитический этап, преобладаю-щий метод - индивидуальный отбор из мест-ного сортимента. 2. 1941-1970 гг. - на этом этапе методом индивидуального отбора из местных сортов-популяций созданы сорта Пионер, Тулунский 283, Покровский улучшен-ный, Нюрбинский улучшенный, Охонойский 566. Отмечен постепенный переход от аналити-ческой к синтетической селекции. 3. С 1971 г. по настоящее время - новый этап селекции связан с возросшими масштабами и примене-нием разносторонних методов в селекции. Наиболее интенсивный период связан с орга-низацией Восточно-Сибирского селекцентра в 1973 году. За этот период изучено свыше 4 тыс. образцов со всех континентов мира. В селекции шестирядных ячменей высокая ре-зультативность получена от скрещивания сорта Червонец с высокопродуктивными, устойчивыми к полеганию и болезням гладко-остыми сортами Канады и США. В селекции двурядного ячменя особую популярность при-обрел сорт Винер. В Красноярском НИИСХ проблема повышения адаптивности сортов ячменя является основополагающей. В конце 70-х годов здесь была разработана целевая программа создания новых сортов, приспособ-ленных к экстремальным условиям региона. Суть ее заключалась в объединении с помо- щью конвергентных скрещиваний в одном сорте плазмы наиболее распространенных сортов ранней селекции: Винер, Красноуфим-ский 95, Омский 13709, Донецкий 650, Целин-ный 5. По итогам проведенных работ в Крас-ноярском НИИСХ создано 14 сортов ячменя - Агул, Агул 2, Енисей, Соболек, Красноярский 1, Рассвет, Вулкан, Оскар, Бахус, Оленек, Крас-ноярский 80, Кедр, Буян, Абалак. В Государ-ственное сортоиспытание переданы новые сорта с более высокой продуктивностью - Емеля и Такмак.
Ячмень, адаптивность, стрессоустойчивость, селекционная цен-ность генотипа, урожайность, сорт
Короткий адрес: https://sciup.org/14084905
IDR: 14084905
Текст научной статьи Культура ячменя в Восточной Сибири
Яровой ячмень в Восточной Сибири является одной из главных фуражных культур. Кормовая ценность ячменя определяется сбалансированным составом зерна по белку (15%) и жиру (2–3%). Зерно ячменя включает весь набор незаменимых аминокислот, особенно дефицитные лизин и триптофан, превосходя по их содержанию пшеницу и кукурузу [1–3]. В состав клеточных стенок эндосперма входят специфические полисахариды, так называемые бета-глюканы, способствующие снижению холестерина и сахара в крови, уменьшению риска сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.
Продукты, полученные на основе ячменя с низким содержанием крахмала и повышенным бета-глюканов, могут иметь большое значение в низкокалорийной диете человека.
Достоинство ячменя и в его скороспелости, позволяющей маневрировать сроками сева и тем самым эффективно бороться с сорной растительностью.
Восточная Сибирь в целом является благоприятной зоной для выращивания ячменя. Основные площади этой культуры сосредоточены в Красноярском крае – 144,7 тыс. га, или немного более 13,0 %.
В региональных производственных посевах по уровню урожайности ячмень лидирует среди зерновых культур (более 24,0 ц/га), превышая этот показатель у пшеницы и овса на 2–4 ц/га. Вместе с тем урожайность по отдельным земледельческим зонам края варьирует от 12 до 50 ц/га [4]. Это связано с большой контрастностью почвенно-климатических зон Красноярского края и Восточной Сибири в целом, которые характеризуются засушливым климатом южных районов и увлажненным в подтаежных и таежных зонах на севере. Наличие склоновых зе- мель от 1 до 7°, занимающих свыше 72 % площади пашни, приводит и усилению ветровой, водной и комплексной эрозии. Их действию подвергнуто более 33 % земель.
Сдерживающим фактором широкого распространения ячменя является наличие почв с повышенной кислотностью в северных подтаежных и таежных районах края, где ячмень практически не пригоден для возделывания.
Указанные обстоятельства ограничивают распространение ячменя на территории Восточной Сибири, тем не менее увеличение объемов производства этой культуры связано с внедрением новых высокоурожайных сортов, приспособленных к местным условиям. В решении этой проблемы центральное место отводится селекции как малозатратному, экономически оправданному и экологически безопасному приему повышения урожайности.
В настоящее время селекцией ячменя в Восточно-Сибирском регионе занимаются Красноярский, Иркутский, Бурятский и Якутский НИИСХ.
Проведенный анализ истории селекции данной культуры в регионе позволил выделить три этапа развития:
-
1. 1907–1940 гг. – начальный этап селекции, связанный с организацией первых опытных учреждений сельскохозяйственного профиля. Данный этап в развитии селекции ячменя является аналитическим. Преобладающим методом селекции данного периода являлся индивидуальный отбор из местного сортимента личных крестьянских хозяйств. С использованием этого метода были созданы первые селекционные сорта. Среди них заслуживают внимания сорта Червонец, Заларинец (Тулунскоя ГСС), Красноярский А-72 (Камалинская ГСС), Охонойский 566 (Охонойская СХОС). Первые сорта ячменя восточно-сибирской селекции характеризовались высокой приспособленностью к местным условиям и в полной мере соответствовали требованиям экстенсивного земледелия. Достоинствами сортов этого периода являлись скороспелость, способность переносить региональные типы засух, особенно ранневесенних, и бурно возобновлять свой рост и развитие при выпадении последующих осадков. Вместе с тем сорта ранней селекции сильно полегали, поражались местными популяциями пыльной голов-
- ни, формировали мелкое невыравненное зерно и ломкий колос при перестое.
-
2. 1941–1970 гг. – сохраняет свое значение метод индивидуального отбора из местных сортов-популяций, с использованием которых были созданны сорта Пионер, Тулунский 283 (Тулунская ГСС), Покровский улучшенный, Нюрбин-ский улучшенный (Якутский НИИСХ), Охоной-ский 566 (Бурятский НИИСХ). Несмотря на заметные успехи аналитической селекции, она вскоре исчерпала свои возможности. Потенциальная урожайность этих сортов не превышала 30–35 ц/га. В связи с этим внимание селекционеров было сосредоточено на достижениях зарубежной селекции. С этой целью селекционные подразделения научных учреждений Восточной Сибири начали привлекать исходный материал ячменя из коллекции ВИР. Изучение мирового сортимента в местных условиях послужило основой создания сортов с помощью гибридизации. В этот период отмечается постепенный переход от аналитической к синтетической селекции. В начале оба метода селекции шли параллельно, затем синтетическая селекция постепенно стала доминирующей. Несмотря на трудные предвоенные и послевоенные годы, здесь был сформирован перспективный селекционный материал. Однако воплотить его в сорта не удавалось. Основной причиной этому было сокращение работ по ячменю, слабая материально-техническая база селекционных подразделений, ограниченные объемы селекционных работ по ячменю.
-
3. С 1971 г. по настоящее время – новый этап в развитии селекции, с возросшими масштабами и применением разносторонних методов в селекционном процессе. Наиболее интенсивный период селекции в Восточной Сибири связан с организацией Восточно-Сибирского селекцентра в 1973 году. За этот период было создано более 20 новых сортов, в основном гибридного происхождения. Наибольшую признательность со стороны производства в Восточной Сибири получили сорта: Агул, Агул 2, Рассвет, Енисей, Красноярский 80, Кедр, Соболек, Буян, Абалак (Красноярский НИИСХ), Неван (Иркутский НИИСХ), Витим, Наран (Бурятский НИИСХ) и др. В начальный период данного этапа был широко изучен селекционный материал, на втором создан новый. Этот материал послу-
- жил основой при выведении раннеспелых сортов ячменя Красноярский 1 (Красноярский НИИСХ) и Неполегающий (Тулунская ГСС).
С организацией Восточно-Сибирского селек-центра получили развитие исследования по генетике, биотехнологии, физиологии, иммунитету. Приток селекционной техники и лабораторного оборудования позволил кардинально расширить объемы селекционных работ, более глубоко проанализировать исходный и селекционный материал, усилить интеграцию селекционеров и специалистов смежных подразделений.
Все это позволило резко поднять уровень селекционных работ и повысить их эффективность. В научно-исследовательских учреждениях Восточной Сибири были разработаны программы селекционных работ до 1990, 1995, 2010 гг., в которых нашли отражение модели оптимальных биотипов с указанием научно обоснованных параметров важнейших элементов продуктивности новых сортов для различных почвенно-климатических зон региона. Последняя такая программа разработана на период до 2030 года.
Многолетняя селекционная работа с ячменем отмечена не только выведением новых сортов. Параллельно в Красноярском НИИСХ были созданы целевые программные линии по различным направлениям селекции: скороспелости, продуктивности, повышенной озерненно-сти главного колоса и высокой продуктивной кустистости, устойчивости к полеганию, выносливости к поражению пыльной головней и листовым болезням.
Работа по указанным направлениям стала возможной благодаря глубокому изучению исходного материала ячменя из коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова. За последние 50 лет в научных учреждениях Восточной Сибири изучено свыше 4 тыс. образцов практически со всех континентов мира.
Особое внимание в селекции было обращено на создание раннеспелых сортов ячменя, способных формировать высококачественный урожай в любые годы. Золотым фондом в создании таких сортов стали местные образцы ячменя Сибири, прошедшие длинную эволюцию в суровых условиях региона [5].
Обращают на себя внимание незначительные колебания сроков созревания по годам среди местных раннеспелых образцов. В этом отношении особый интерес представляют отдельные образцы из Республики Тыва (к-14697, к-14743) и Читинской области (к-4812, 4822). Максимальная разница продолжительности вегетационного периода в разные по условиям годы у этих образцов не превышала 3–5 дней, тогда как у позднеспелых форм этот период растягивается на 12–19 дней. Раннеспелые образцы ячменя такого типа были обнаружены среди местного сортимента Читинской, Тюменской, Иркутской областей, включая вышеупомянутые сорта Червонец и Заларинец, а также раннеспелые образцы из Республики Бурятия (к-4084, к-4820) и Саха (к-7977, к-10745). С участием преобладающей части выделенных раннеспелых образцов в Красноярском НИИСХ создан гибридный фонд с короткими сроками созревания, который до сих пор широко используется в селекции ячменя.
В селекции шестирядных ячменей особое внимание было уделено созданию гладкоостых сортов и повышению продуктивности главного колоса. С учетом тесной сопряженности числа зерен в колосе шестирядных ячменей с общим урожаем в Красноярском НИИСХ были созданы «целевые» базовые линии с максимальной выраженностью указанного признака (табл. 1). Высокая результативность селекции шестирядных ячменей получена от скрещивания сорта Червонец с высокопродуктивными, устойчивыми к полеганию и болезням гладкоостыми сортами Канады и США.
Созданные нами селекционные линии с максимальным числом зерен представляют ценность в селекции шестирядних ячменей (табл. 1).
Сорта такого типа особенно перспективны в северных, хорошо увлажненных таежных и подтаежных районах, так как их урожайность, вследствие низкого коэффициента кущения, формируется главным образом за счет продуктивности колоса.
Таблица 1
Характеристика селекционных линий ячменя с максимальным числом зерен в колосе
Сорт, линия |
Происхождение |
Разновидность |
Количество выделенных растений, шт. |
Среднее число зерен в главном колосе, шт. |
Частота встречаемости с числом зерен 70 шт. в колосе, % |
||
Красноярский НИИСХ |
Дагестанская опытная станция ВИР |
Красноярский НИИСХ |
Дагестанская опытная станция ВИР |
||||
Червонец, ст-т |
Иркутская обл. |
Pallidum |
98 |
60,8 |
59,1 |
7,5 |
4,1 |
Т-63 |
Местный КНРК-18440×Винер |
Himalagen-se |
279 |
74,6 |
58,6 |
73,4 |
46,2 |
А-1305 |
Гиб. 01-036 (Казахстан) ×(Moor515×Asa) |
Pallidum |
194 |
65,1 |
64,2 |
24,9 |
27,8 |
Н-440 |
Т-63×А-1305 |
Himalagen-se |
197 |
71 |
65,9 |
53,3 |
25,6 |
Н-465 |
А-1305 × Т-63 |
Coeleste |
170 |
69,4 |
71,8 |
45,5 |
53,5 |
Н-319 |
(Asa ×Moor515) Saicara 2 |
Pallidum |
243 |
82,2 |
73,6 |
95,3 |
69,6 |
В лесостепных районах Восточной Сибири выявлена перспективность возделывания двурядных ячменей среднеспелого типа. Повышенная продуктивная кустистость этих ячменей обеспечивает им более высокую выносливость к засухе. Преимуществом двурядных ячменей является также крупность зерна, позволяющая отделять зерно от семян овсюга при подработке.
Широкое изучение исходного материала двурядного ячменя позволило выделить лучшие генетические источники засухоустойчивости, с участием которых созданы сорта, положительно сочетающие эти свойства с повышенной урожайностью. К сортам такого типа относятся Наран (Бурятский НИИСХ), Красноярский 80, Кедр, Вулкан, Абалак (Красноярский НИИСХ) и другие.
Важно отметить, что лучшие сорта ячменя были созданы на базе местных сортов, ценность которых отмечал Н.И. Вавилов (1935, 1957). В нашей работе особую популярность в селекции шестирядного ячменя приобрел стародавний сорт Червонец. В селекции двурядного ячменя особую популярность приобрел сорт Винер. Так, с использованием сорта Червонец были созданы шестирядные сорта Паллидум 394, Витим (Бурятский НИИСХ), Красноярский 1, Агул, Агул 2, Рассвет, Енисей, Соболек (Красноярский НИИСХ). Местный сорт двурядного ячменя Винер, районированный в далеком 1941 году, послужил основой выведения таких высокопродуктивных сортов, как Кедр, Бахус, Буян, Оленек (Красноярский НИИСХ).
Крупным резервом повышения урожайности ячменя, как и других культур, является создание и внедрение в производство новых, приспособленных к местным условиям высокоурожайных сортов. Особенно это важно в настоящий период. Постепенное изменение климата на нашей планете все чаще напоминает о необходимости разработки новых программ производства растениеводческой продукции.
По данным Всемирной метеорологической организации, над сушей и океаном температура воздуха продолжает неукоснительно повышаться. Поэтому в селекционных программах большинства стран мира больше внимания стали уделять повышению экологической устойчивости культурных растений. В течение последних 15–20 лет в развитых странах эта проблема яв-
Сельскохозяйственные науки ляется составной частью важнейших национальных научных программ. Тренд среднегодовой температуры по РФ за 1976–2014 гг. составляет +0,42 ºС при повышенном уровне выпавших осадков, существенно превысивших среднемноголетнюю норму.
Поскольку возможности защиты агроценозов от действия абиотических факторов весьма ограничены, то в наших условиях важным направлением является разработка приемов повышения устойчивости растений к неблагоприятным факторам. Это вызывает необходимость разработки новых направлений в селекции зерновых и других культур. Основными из них по-прежнему остаются скороспелость, устойчивость к полеганию, непредвиденным формам болезней, проявлению экстремальных условий климата (засуха, заморозки, наличие почв с повышенной кислотностью). Вопросам повышения адаптивности новых сортов уделял пристальное внимание А.А. Жученко (1980, 1988, 2004) [6–8]. Согласно утверждениям Д.А. Ацци (1959), понятие «урожай» следует рассматривать как результат взаимоотношений между продуктивностью и устойчивостью к проявлению стрессовых факторов [9]. Многие авторы показатель устойчивости сортов зерновых культур связывают с нейтральной фотопериодической чувствительностью [6, 10, 11]. Выведение и внедрение в производство новых сортов, сочетающих высокую продуктивность, устойчивость к засухам и болезням, по мнению А.Н. Добрецова (1973), Р.И. Рутца (2004), И.А Белана (2015), Г.В. Жлобы (2015) и др., является основополагающей проблемой селекции [12– 15]. По данным Н.И Коробейникова (2010), общие потери зерна пшеницы на Алтае, связанные с поражением растений грибными и бактериальными болезнями, составляют в отдельные годы 10–20 % [16]. По данным А.Н. Добрецова (1973), в засушливые годы недобор урожая от этого заболевания может достигать 15–50 % [12]. При этом отмечается, что селекция является чуть ли не единственным способом повышения адаптивности растений. Без селекции растений, как утверждает С. Бороевич (1984), не- возможно решить проблему производства продуктов питания [17].
В Красноярском НИИСХ проблема повышения адаптивности сортов ячменя является основополагающей в тематическом плане селекции этой культуры на протяжении последних 40 лет. В конце 70-х годов здесь была разработана целевая программа создания новых сортов, приспособленных к экстремальным условиям региона. Суть ее заключалась в объединении с помощью конвергентных скрещиваний в одном сорте плазмы наиболее распространенных сортов ранней селекции: Винер, Красноуфимский 95, Омский 13709, Донецкий 650, Целинный 5.
Оценка 50 линий ячменя, полученных от скрещивания указанных сортов при посеве по паровому предшественнику (интенсивный фон) и 3–4-й культурой после пара (экстенсивный фон), показала, что на интенсивном фоне средняя прибавка урожая к стандартному сорту Красноярский 80 составила 6,6 %, в то время как на экстенсивном фоне – 19,8 %. По итогам испытаний выделены лучшие линии, превышающие стандарт по паровому и зерновому предшественникам. Достоинством отдельных линий является повышенная устойчивость к кислым почвам с pH 4,5–5,0 (табл. 2).
Испытание 23 линий (табл. 3) по урожайности в двух зонах по двум фонам позволило сузить группу лидеров до 7 линий [18].
Среди них: Ф-24-1483 – (Винер×Омский 13709) ×(Винер×Донецкий 650); В-3-4408 – (Винер×Целинный 5) × (Винер × Донецкий 650); Б-57-4849 – [(Винер × Целинный 5) × (Винер × Донецкий 650)] × [(Винер × Омский 13709)× (Винер × Красноуфимский 95); У-95-1041 – (Винер×Донецкий 650) ×(Винер×Омский 13709) – Бахус; У-20-706 – (Винер×Омский 13709) ×(Винер×Донецкий 650); В-3-4398 – (Винер×Целинный 5)×(Винер × Донецкий 650); У-97-1066 – (Винер×Донецкий 650) × (Винер × Целинный 5);Е-19-6411 – (Винер × Красноуфимский 95)× (Винер×Донецкий 650) × Ача – Оленёк; Арат – (Донецкий 8× [(Винер × Донецкий 650) × (Винер × Красноуфимский 95)].
Таблица 2
Результаты оценки экологической пластичности линий ячменя в разных агрозонах (обыкновенные черноземы) и в подтайге (кислые обедненные почвы) Красноярского края
Линия |
Происхождение |
Урожайность, % к стандарту |
Параметры экологической пластичности |
||||
Предшественник |
рН 4,5 |
по Эберхарту |
по Нетте-вичу, % к стандарту |
||||
пар |
зерновые |
bi |
D2bi |
||||
Превосходят стандарт по пару и зерновым |
|||||||
У-95-1041 |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Омский13709) |
120 |
130 |
133 |
1,1 |
22 |
171 |
Превосходят стандарт по зерновым и на кислых почвах |
|||||||
У-98-1070 |
(Винер×Омский13709) ×(Винер×Донецкий 650) |
112 |
129 |
166 |
0,98 |
48 |
192 |
У-99-1091 |
(Винер×Омский13709)× (Винер×Красноуфимский 95) |
111 |
144 |
172 |
1,02 |
84 |
202 |
Превосходят стандарт по зерновым |
|||||||
Т-132-352 |
(Винер×Омский13709)× (Винер×Целинный 5) |
109 |
140 |
147 |
0,96 |
69 |
176 |
У-20-704 |
(Винер×Омский13709) ×(Винер×Донецкий 650) |
106 |
143 |
98 |
1,07 |
136 |
145 |
У-20-706 |
(Винер×Омский13709) ×(Винер×Донецкий 650) |
114 |
129 |
121 |
1,06 |
47 |
158 |
У-99-1095 |
(Винер×Омский13709)× (Винер×Красноуфимский 95) |
114 |
129 |
145 |
1,07 |
17 |
167 |
У-97-1066 |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Целинный 5) |
113 |
135 |
131 |
1,06 |
31 |
170 |
У-98-1071 |
(Винер×Омский13709) ×(Винер×Донецкий 650) |
105 |
136 |
150 |
0,95 |
40 |
173 |
Ф-24-1483 |
(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Омский13709) |
112 |
149 |
93 |
0,97 |
77 |
147 |
Превосходят стандарт на кислых почвах |
|||||||
Т-136-368 |
(Винер×Целинный 5)× (Винер×Омский13709) |
107 |
127 |
162 |
0,94 |
17 |
189 |
У-96-1050 |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Красноуфимский 95) |
107 |
105 |
219 |
0,87 |
69 |
216 |
У-96-1051 |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Омский13709) |
97 |
93 |
202 |
0,83 |
69 |
178 |
У-101-1111 |
(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Донецкий 650) |
109 |
115 |
163 |
1,01 |
55 |
164 |
НСР 5% |
19 |
28 |
56 |
Высокую толерантность в период проявления сильной эпифитотии листьев в 2002 году показали Бахус, У-20-706, Ф-24-1483, Д-28-5980, Е-19-6415, Е-19-6411 (табл. 4).
Приведенные данные отражают повышенный уровень адаптивности отдельных селекци- онных линий, о чем свидетельствует более высокая их урожайность в сравнении со стандартом. По итогам проведенных работ по программе адаптивной селекции созданы новые сорта с повышенной устойчивостью к стрессовым факторам: Бахус (Винер×Донецкий 650) × (Винер ×
Красноуфимский 95), Оленек ([(Винер × Красноуфимский 95)×(Винер×Донецкий 650)] × Ача) и Арат (Донецкий 8 × [(Винер × Донецкий 650) × (Винер × Красноуфимский 95]), занесенные в Госреестр РФ по 11 регионам. В Государственное сортоиспытание передан новый сорт интен- сивного типа Такмак, созданный с участием адаптивной линии У-20-706 [(Винер×Омский 13709)×(Винер×Донецкий 650) × Приазовкий 9]. В годы конкурсного сортоиспытания данный сорт превысил стандарт Ача на 8,8 ц/га, или 29 %.
Таблица 3
Группа лучших линий по ранговому критерию по итогам полевых испытаний 23 адаптивных линий в период 1997–1999 гг. в двух зонах по двум фонам
Суммарно 2 фона и 2 зоны |
Интенсивный фон в 2 зонах |
Экстенсивный фон в 2 зонах |
Центральная лесостепь, 2 фона |
Южная лесостепь, 2 фона |
Ф-24-1483 |
В-3-4398 |
У-20-704 |
У-20-704 |
У-97-1066 |
В-3-4408 |
Б-57-4849 |
Ф-24-1483 |
Ф-24-1483 |
У-95-1041 |
Б-57-4849 |
В-3-4404 |
У-20-706 |
У-20-706 |
В-3-4398 |
У-95-1041 |
В-3-4408 |
У-95-1041 |
Б-57-4849 |
Б-56-3876 |
У-20-706 |
У-99-1091 |
В-3-4408 |
В-3-4408 |
Ф-24-1483 |
В-3-4398 |
Б-56-3876 |
Б-57-3888 |
У-99-1095 |
В-3-4408 |
У-97-1066 |
У-95-1041 |
У-97-1066 |
В-88-5023 |
Б-57-4849 |
Таблица 4
Урожайность адаптивных линий ячменя в конкурсном сортоиспытании во время проявления сильной эпифитотии, 2002 год
Сорт, линия |
Происхождение |
Урожайность |
|
ц/га |
в % к стандарту |
||
Красноярский 80, ст-т |
С-80×Una |
19,8 |
100,0 |
Бахус |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Красноуфимский 95) |
25,2 |
129,3 |
У-20-704 |
(Винер×Омский13709)×(Винер×Донецкий 650) |
24,3 |
123,0 |
У-20-706 |
«-« |
26,2 |
132,2 |
Ф-24-1483 |
(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Омский13709) |
27,7 |
140,0 |
Д-28-5980 |
(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Донецкий 650) ×Ача |
26,2 |
132,2 |
Е-19-6415 |
«-« |
27,8 |
140,5 |
Е-19-6411 |
«-« |
31,4 |
158,6 |
Ж-18-7197 |
(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Донецкий 650) ×Тан |
24,8 |
125,1 |
Ж-18-7199 |
«-« |
24,6 |
124,4 |
Исследования по адаптивной селекции, проведенные нами, отражены во многих научных статьях и монографиях Н.А. Сурина, Н.Е. Ляховой, М.А. Тиминой, Н.В. Зобовой, С.А. Герасимова, А.Г. Липшина и др. [19–30].
В настоящее время селекционный материал по ячменю включает в себя более 80 % селекционных номеров, полученных с участием ранее созданных адаптивных линий. Более высокая урожайность селекционного материала, созданного с участием адаптивного материала, является свидетельством того, что он более эффективно использует биоклиматические ресурсы региона по сравнению со стандартными сортами.
По итогам проведенных работ по селекции ячменя в Красноярском НИИСХ создано 14 сортов, районированных в различных областях, краях и республиках РФ. Среди них шестирядные сорта с гладкими остями: Агул, Агул 2, Ени- сей, Соболек, пригодные для безмолотной уборки; раннеспелые: Красноярский 1, Рассвет, Вулкан; голозерные – Оскар; с повышенной адаптивностью: Бахус, Оленек, Арат; сорта интенсивного типа: Красноярский 80, Кедр, Буян, Абалак. В Государственное сортоиспытание переданы новые сорта с более высокой потенциальной продуктивностью – Емеля и Такмак (табл. 5).
Таблица 5
Сорт |
Происхождение |
Разновидность |
Год рай-онирова-ния |
Прибавка урожая к стандарту в год районирования |
|
± |
ст-т |
||||
Красноярский 1 |
Свободное опыление сорта Червонец |
Nutans |
1967 |
4,3 |
Червонец |
Агул |
Gateway×Червонец |
Ricotense |
1978 |
2,7 |
«-« |
Рассвет |
Gateway×Червонец |
Pallidum |
1978 |
4,1 |
«-« |
Енисей |
(Червонец×Wantage)×Fox |
Ricotense |
1981 |
14,8 |
«-« |
Красноярский 80 |
С-80×Una |
Nutans |
1986 |
6,8 |
Винер |
Агул 2 |
(Keystone×Агул)×Агул |
Ricotense |
1988 |
3,0 |
Агул |
Кедр |
Винер×Bergitta |
Nutans |
1988 |
6,8 |
Винер |
Соболек |
Сложные скрещивания с участием 14 сортов |
Ricotense |
1996 |
8,0 |
Красноярский 80 |
Вулкан |
(Дина×Риск)×H. Bulbosum L. |
Nutans |
2002 |
0,0 |
«-« |
Бахус |
(Винер×Донецкий 650)× (Винер×Красноуфимский 95) |
«-« |
2003 |
2,8 |
«-« |
Оскар |
Белорусский 76×Баган |
Nudum |
2007 |
3,1 |
«-« |
Буян |
Кедр×Jo1345 |
Nutans |
2012 |
4,0 |
«-« |
Абалак |
У-53-8515×Сa 46925 |
«-« |
2013 |
8,8 |
Ача |
Оленек |
[(Винер×Красноуфимский 95)×(Винер×Донецкий 650)] × Ача |
«-« |
2014 |
4,1 |
«-« |
Арат |
(Донецкий 8×[(Винер×Донецкий 650)×(Винер×Красноуфимский 95]) |
«-« |
2014 |
«-« |
|
Емеля |
Luter×Бархатный |
Ricotense |
в ГСИ с 2016 |
6,8 |
Соболек |
Такмак |
Приазовский × У 20-706 – (Винер×Омский 13709)×(Винер×Донецкий 650) |
Nutans |
в ГСИ с 2017 |
8,8 |
«-« |
Результативность селекционных работ с ячменем в Красноярском НИИСХ
Исследования, проведенные кафедрой растениеводства Красноярского ГАУ, выявили высокую эффективность селекционного процесса при сравнении стародавних и современных сортов ячменя (табл. 6).
В конце 1980-х годов в селекции ячменя наметилось развитие новых направлений генетических и биотехнологических исследований, которые продолжаются и расширяются в настоящее время. Проведена оценка генетического полиморфизма различных форм ячменя по лекционной ценности в условиях Восточной Си-электрофоретическим спектрам запасных бел- бири [31, 32].
ков гордеинов и изучение его адаптивной и се-
Эффективность селекционного процесса по ячменю в Красноярском крае
Таблица 6
Сорт |
Год районирования |
Урожай, ц/га по предшественникам |
|||
зерновой |
± |
паровой |
± |
||
Червонец |
1940 |
15,6 |
33,8 |
||
Агул |
1978 |
19,7 |
+4,1 |
41,1 |
+7,3 |
Винер |
1941 |
18,6 |
+3,0 |
40,3 |
+6,5 |
Красноярский 80 |
1986 |
27,8 |
+9,2 |
46,3 |
+6,0 |
Кедр |
1988 |
29,1 |
+11,5 |
49,2 |
+8,9 |
По результатам сортовой идентификации составлен каталог генетических формул гордеи-нов более чем 500 сортов и образцов ячменя, что позволяет оптимизировать селекционный процесс, контролировать вклад родительских форм в селекционный материал, проводить отбор гетерогенных форм. Установлены взаимосвязи наиболее распрастраненных в Сибири гордеинных генотипов с хозяйственно ценными признаками: устойчивость к кислым почвам, содержание белка, экстративность, показатели элементов продуктивности и урожайности в целом [33, 34]. Выявлено уменьшение разнообразия сибирских селекционных сортов ячменя как по аллельному составу гордеинов, так и по числу гетерогенных селекционных сортов по сравнению с местными формами [35].
В селекционном процессе используются биотехнологические методы при создании адаптированных к стресовым воздействиям форм зерновых культур. В культуре незрелых зародышей подобраны условия для оценки соле- и кисло-устойчивости генотипов ячменя. С использованием экспресс-методов предложен способ оценки засухоустойчивости и потенциальной продуктивности зерновых культур [36]. Все это создает условия для повышения эффективности селекционного процесса, вовлечения в него генетических ресурсов из коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова [37, 38].
В настоящее время созданный в институте генетических фонд ячменя широко используется в скрещиваниях с высокопродуктивными сорта- ми ячменя отечественной и зарубежной селекции, и на этой основе получен перспективный селекционный материал.
Таким образом, генетический резерв восточно-сибирских сортов ярового ячменя, сформированный с участием местных и селекционных сортов, позволяет полноценно обеспечить использование биоклиматического потенциала региона.
Выводы
-
1. По итогам проведенных многолетних работ по селекции ячменя в Красноярском НИИСХ создано 14 сортов этой культуры с широким привлечением местного материала и сортообразцов из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова.
-
2. Особенный интерес для производства представляют шестирядные сорта с гладкими остями: Агул, Агул 2, Енисей, Соболек, пригодные для безмолотной уборки; раннеспелые: Красноярский 1, Рассвет, Вулкан; голозерный – Оскар; с повышенной адаптивностью: Бахус, Оленек, Арат; сорта интенсивного типа: Красноярский 80, Кедр, Буян, Абалак. В Государственное сортоиспытание переданы новые сорта с более высокой потенциальной продуктивностью – Емеля, Такмак.
-
3. Разработана целевая программа по селекции ячменя на адаптивность и ведутся исследования по ее реализации.
Список литературы Культура ячменя в Восточной Сибири
- Грязнов А.А. Ячмень Карабалыкский. -Ку-станай, 1996. -448 с.
- Сурин Н.А. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пу-ти его совершенствования (пшеница, яч-мень, овес). -Новосибирск, 2011. -708 с.
- Анисков Н.И., Поползухин П.В. Яровой яч-мень в Западной Сибири. -Новосибирск, 2010. -386 с.
- Липшин А.Г. Сибирский генофонд ячменя и его использование для селекции в Восточ-ной Сибири: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.05. -Красноярск, 2016. -19 с.
- Сурин Н.А., Зобова Н.В., Ляхова Н.Е. Гене-тический потенциал и селекционная значи-мость ячменя Сибири//Вавиловский жур-нал генетики и селекции. -2014. -№ 2. -Т.18. -С. 378-386.
- Жученко А.А., Король А.В. Рекомбинация в эволюции и селекции. -М.: Наука, 1980. -129 с.
- Жученко А.А. Адаптивный потенциал куль-турных растений (эколого-генетические ос-новы). -Кишинев, 1988. -767 с.
- Жученко А.А. Роль мобилизации расти-тельных ресурсов//Экологическая генети-ка культурных растений и проблемы агро-сферы (теория и практика). -М., 2004. -Т.2. -С. 725-732.
- Ацци Д.А. Сельскохозяйственная экология. -М., 1959. -479 с.
- Иванова О.А., Мережко В.Е. Характеристи-ка сортов по фотопериодической реакции//Каталог мировой коллекции ВИР. Ячмень. -Л., 1980. -Вып. 279. -С. 43.
- Крупнов В.А. Селекция зерновых и зерно-бобовых культур и ИКАРДА//Селекция и семеноводство. -1985. -№ 2. -С. 59-63.
- Добрецов А.Н. Закономерности развития гельминтоспориозной корневой гнили яро-вой пшеницы в лесостепи Красноярского края//Фузариозно-гельминтоспориозные заболевания хлебных злаков в Сибири и меры борьбы с ними. -Новосибирск, 1973. -С. 61-63.
- Рутц Р.И., Мешкова Л.В. Селекция зерно-вых культур на устойчивость к биотическим факторам среды//Селекция сельскохозяйственных культур на иммунитет. -Новоси-бирск, 2004. -С. 12-18.
- Адаптивная селекция яровой мягкой пше-ницы в СибНИИСХ/И.А. Белан, Л.П. Росе-ева, В.М. Росеев //Селекция с.-х. культур в аридных территориях Сибири и Дальнего Востока. -Новосибирск, 2015. -С. 57-61.
- Жлоба Г.В. Направления и результаты се-лекции ячменя в Северном Казахстане//Селекция с.-х. культур в аридных террито-риях Сибири и Дальнего Востока. -Ново-сибирск, 2015. -С. 94-99.
- Коробейников Н.И. Результативность се-лекции яровой мягкой пшеницы на устойчи-вость к распространенным болезням и уро-жайность в условиях Алтайского края//Со-стояние и проблемы с.-х. науки на Алтае: сб. науч. работ. -Барнаул, 2010. -С. 149.
- Бороевич С. Принципы и методы селекции растений. -М.: Колос, 1984. -341 с.
- Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Зобова Н.В. По-тенциал засухоустойчивости сортов ярово-го ячменя Красноярской селекции//Сиб. Вестник с-х науки. -2003. -№ 2. -С. 7-11.
- Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Тимина М.А. Се-лекция ячменя на адаптивность в условиях Сибири//Селекция с.-х. культур на адап-тивность и особенности семеноводства в Сибири. -Новосибирск, 1995. -С. 91-93.
- Сурин Н.А., Зобова Н.В. Использование генетических и биотехнологических мето-дов в селекции ячменя на адаптивность//Селекция с.-х. культур: итоги, задачи и пути решения. -Новосибирск, 1997. -С. 93-94.
- Сурин Н.А., Зобова Н.В. Ретроспективные подходы к выявлению доноров ячменя в селекции на адаптивность//Задачи селек-ции и пути их решения в Сибири: доклады и сообщения генетико-селекционнй школы (19-23 апреля 1999 г.). -Новосибирск, 2000. -С. 147-152.
- Сурин Н.А. Селекция ячменя на повышение адаптивности в условиях Восточной Сиби-ри//Мат-лы науч.-практ. Рос.-Монгол. конф. по проблемам развития АПК Монго-лии. -Новосибирск, 1998. -С. 20.
- Сурин Н.А. Селекция адаптивных сортов ячменя//Селекция и семеноводство. -2001. -№ 3. -С. 24-27.
- Сурин Н.А. Селекция сельскохозяйствен-ных растений на устойчивость к биотиче-ским и абиотическим факторам среды в Восточной Сибири//Селекция на устойчи-вость растений к биотическим и абиотиче-ским факторам среды: мат-лы науч.-метод. конф. (г. Красноярск, 12-13 июля 2005 г.)/Рос. акад. с.-х. наук, Сиб. отд-ние. -Ново-сибирск, 2006. -С. 11-22.
- Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Герасимов С.А. Повышение устойчивости сортов яч-меня к стрессовым факторам с помощью селекции в условиях Восточной Сибири//Мат-лы метод. науч.-практ. конф. по иссле-дованию основ модернизации с.-х. произ-водства. -Тюмень, 2011. -С. 129-136.
- Сурин Н.А. Совершенствование адаптив-ных свойств ячменя с использованием ста-родавних и современных методов селекции//Селекция с.-х. культур на высокий гене-тических потенциал, урожай и качество: мат-лы практ. конф. (Тюмень, 24-27 июля 2012 г.). -Тюмень, 2012. -С. 30-40.
- Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Зобова Н.В. О по-вышении адаптивности ячменя к экстре-мальным условиям Восточной Сибири//Вестник РАСХН. -1999. -№ 4. -С. 14-17.
- Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Зобова Н.В. Итоги и перспективы селекции ячменя на адаптив-ность в Восточной Сибири//Роль науки в развитии сельского хозяйства Приенисейской Сибири. -Красноярск, 2008. -С. 247-255.
- Сурин Н.А. Селекция адаптивных сортов ячменя//Селекция и семеноводство. -2001. -№ 3. -С. 24-27.
- Создание высокопродуктивных сортов яч-меня восточно-сибирской селекции в усло-виях глобального изменения климата/Н.А. Сурин, Н.Е. Ляхова, С.А. Герасимов //Достижения науки и техники АПК. -2014. -№ 6. -Т. 28. -С. 3-6.
- Борисов Ю.М., Шевцова Л.Н., Сурин Н.А. Характеристика компонетного состава гор-деинов сортов ячменя в Восточной-Сибирском регионе//Докл. ВАСХНИЛ. -1989. -№ 12. -С. 2-4.
- Зобова Н.В. Использование генетических маркеров в селекции и семеноводстве яч-меня//Задачи селекции и пути их решения в Сибири: докл. 7-й генетико-селекционной школы. -Новосибирск, 2000. -С. 201-204.
- Зобова Н.В. Использование спектров гор-донов в отборе генотипов ячменя с опре-деленным качественными признаками//Докл. 8-й генетико-селекционный школы. -Новосибирск, 2002. -С. 201-204.
- Зобова Н.В., Онуфриенок Т.В., Сурин Н.А. Генетическое разнообразие -основа со-здания сортов ячменя с повышенной адап-тивностью и засухоустойчивостью//Про-блемы опустынивания и защита биологиче-ского разнообразия природно-хозяйственных комплексов аридных регио-нов России. -М.: Современные тетради, 2003. -С. 148-154.
- Исследование гордеинов сибирских сортов ячменя стародавней и современной селекции/Ю.М. Борисов, Н.А. Сурин, Л.Н. Шевцова //Докл. РАСХН. -1998. -№ 2. -С. 3-4.
- Казулина Н.С., Патуринский А.В., Зобова Н.В. Использование системы показателей при отборах селекционного материала зер-новых культур на засухоустойчивость и продуктивность//Аграрная наука на совре-менном этапе: мат-лы Всерос. конф. (Санкт-Петербург, Пушкин, 29.01.2002). -СПб.: Изд-во Гос. аграр. ун-та, 2002. -С. 96-97.
- Вавилов Н.И. Научные основы селекции//Теоретические основы селекции растений. -М.; Л., 1935. -Т. 2. -С. 3-244.
- Вавилов Н.И. Мировые ресурсы сортовых хлебных злаков зерновых, зернобобовых, льна и их использование в селекции//Опыт агроэкологических обозрений важнейших полевых культур АН СССР. -М.; Л., 1957. -Т. 1. -462 с.