Влияние севооборота на засоренность посевов и урожай пшеницы

Научно-исследовательская работа лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур ФГБНУ «Поволжского НИИСС» направлена на получение экспериментального материала и созданию сортов (сахарного и зернового сорго, суданской травы) с генотипами, обладающими скороспелостью, интенсивным начальным ростом, высокой семенной продуктивностью, крупнозерностью, хорошей облиственностью и сахаристостью стеблей, слабой восприимчивостью к основным вредителям и болезням, а также другими полезными признаками и свойствами. Высокая засухоустойчивость, малая требовательность к почвам, относительная солевыносливость, стабильность урожаев силосной и зеленой массы, сена, зерна, позволяют широко возделывать эти

сорговые культуры во многих засушливых районах страны, и в частности Самарской области – зоне недостаточного увлажнения.

Просо – ценная крупяная и кормовая культура, отличающаяся высокой урожайностью и засухоустойчивостью. Поэтому, основным направлением в селекции является создание крупнозерных сортов проса посевного, адаптированных к экстремальным погодным условиям и устойчивых к наиболее вредоносным заболеваниям.

На сегодняшний день в Государственном реестре сельскохозяйственных растений, допущенных к использованию, находятся 11 сортов и гибридов сорговых культур и 5 сортов проса посевного.

В разные по климатическим условиям годы проведены производственные испытания этих сортов в: КФХ «Василина» Большечерниговского района в 2005 г., КХ «Шанс» Борского района Самарской области в 2009, 2010 гг., ООО «Юг Поволжья» Большеглушицкого района в 2009 году, СПК «Мирошкино» Первомайского района Оренбургской области в 2013 г., ФГУП ЦСКБ «Прогресс» Богатовского района Самарской области в 2013 г., ИП «КФХ Каманин Н.М.» Нефтегорского района в 2016 г., СПК «им. Ленина» Белявского района Оренбургской области в 2016 г., ООО «Агропромышленная компания Комсомолец» в 2017 г. Все результаты испытаний подтверждены Актами внедрения научно-исследовательской работы.

На основании производственного испытания в разные годы было стабильно получено фуражное зерно и крупа высокого качества, что по достоинству оценили сельхозтоваропроизводители.

Цель исследований заключается в создании новых сортов сорговых культур (зернового и сахарного сорго, суданской травы) с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Создание крупнозерных сортов проса, устойчивых к нескольким расам пыльной головни, бактериозам и меланозу в сочетании с высокой продуктивностью, устойчивостью к засухе и другим стрессовым факторам.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Научно-исследовательская работа проводились на полях ФГБНУ «Поволжский НИИСС» на базе лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур с использованием «Методических указаний по изучению коллекционных образцов кукурузы, сорго и крупяных культур» [1], «Методики Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [2], «Основы научных исследований в агрономии» [3], «Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)» [4].

Методы исследований по сорговым культурам - межсортовая и межвидовая гибридизация с ручной кастрацией и опылением, самоопыление и переопыление внутри линий, массовый, групповой и индивидуальный отборы на всех этапах селекционного процесса.

Методы исследований по просу – межсортовая гибридизация с ручной кастрацией и опылением. Индивидуальный отбор по группам признаков при оценке линий в селекционном питомнике (на фоне искусственного заражения семенного материала спорами пыльной головни местной расы), предварительном и конкурсном сортоиспытаниях.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Лаборатория крупяных и сорговых культур ФГБНУ «Поволжский НИИСС» им. П.Н. Константинова на данный момент ведет селекцию и семеноводство проса, суданской травы, сорго разного направления использования, и пайзы. Но, изначально, история развития научно-исследовательской деятельности с данными культурами начиналась в разное время.

В 1933 году под руководством Н. С. Щибрае-ва на Кинельской селекционной станции (ныне ФГБНУ «Поволжский НИИСС») была начата работа по селекции суданской травы и сорго. Главная задача состояла в выведении новых высокопродуктивных сортов этих культур, обеспе- чивающих надежное вызревание в Куйбышевской области и соседних с нею районах.

В качестве исходного материала в селекции суданской травы использовались образцы Крас-нокутской и Безенчукской опытных станций, Одесского института генетики селекции и других опытных учреждений. Методом индивидуального отбора из популяций удалось выделить целый ряд ценных форм.

В результате многолетней работы, уже используя метод гибридизации, был создан ряд новых продуктивных форм суданской травы и сорго. В 1948 году был передан в государственное сортоиспытание и районирован в 1950 году новый сорт суданской травы Кинельская 90. Автор сорта – Н. С. Щибраев.

Селекционная работа по сорго велась в небольшом объеме и имела направление выведения новых скороспелых высокосахаристых сортов сахарного сорго для использования на силос. С 1933 по 1936 гг. проведена значительная работа по изучению мировой коллекции сорго, полученной из ВИРа. Индивидуальным отбором из популяций селекционерами были выделены ценные формы сахарного сорго. В 1949 году был передан в государственное испытание, а в 1951 году районирован в Куйбышевской области, Тамбовской, Липецкой и Семипалатинской областях сорт сахарного сорго Ранний янтарь Кинельский. В 1972 году был передан в государственное испытание, а в 1975 году районирован в 7, 8 и 10 регионах сорт сахарного сорго Кинельское 3.

Далее, наряду с выведением скороспелых сортов, было принято новое направление в селекции – создание высокоурожайных среднеспелых гибридов.

В 50-х годах на Кинельской селекционной станции под руководством Н. Н. Ельчаниновой и М. П. Карпова проводились агротехнические опыты по возделыванию этих культур с изучением нормы высева, способов посева, глубины заделки семян и т. д. Большое значение придавалось изучению смешанных посевов суданской травы с однолетними бобовыми культурами.

С 1959 по 1966 гг. работой по селекции суданской травы и сорго занималась группа проса (К. А. Антимонов, А. Я. Пахомов).

В 1966 г. на станции был создан отдел кормовых культур, состоящий из двух групп: многолетних трав (зав. группой кандидат с.-х. наук В. А. Макеев) и однолетних трав (зав. группой кандидат с.-х. наук В. Н. Огурцов). Общее руководство отделом возложено на С. Р. Молчадского – доцента кафедры растениеводства.

В группе однолетних трав трудились селекционеры-ученые: старший научный сотрудник, к.с.-х. наук В. Н. Огурцов, младший научный сотрудник Л. М. Медведева, доценты кафедры растениеводства Н. Н. Ельчанинова, А.С. Петрушкина, А.

Ф. Милюткин. Существенный вклад в эти научные разработки внесли научные сотрудники: В.А. Ле-бакина, Л.Ф. Сыркина, В.А. Осокин, Н.И. Макушин, Л.И. Акимова, О.Н. Антимонова [5].

Основной задачей в селекции сорговых культур являлось создание сортов с широкой агроэкологической адаптацией, повышенным потенциалом продуктивности, высоким качеством зеленой массы и зерна, устойчивых к болезням и вредителям, обеспечивающих ежегодное вызревание семян.

С 1993 г. в ФГБНУ «Поволжский НИИСС» проводится работа по созданию надежно вызревающих в условиях Среднего Поволжья сортов зернового сорго, способных обеспечить стабильную по годам урожайность зерна, достаточно технологичных, разного направления использования: на фуражное зерно, монокорм, силос. Сравнительное изучение инорайонных сортов зернового сорго показало их нестабильность по урожайности зерна в силу их позднеспелости, поэтому встал вопрос о необходимости создания своих, адаптированных к местным условиям сортов.

За годы селекционной работы были выведены и районированы сорта и гибриды: суданской травы Кинельская 100 (1983), сорго-суданкового гибрида Саркин (1980), гибрида сорго Волжский кормовой (1994), сорго веничного Кинельское 67 (2000), пайзы Перспектива (2000) и Эврика (2002), сорго сахарного Кинельское 4 (2009), сорго зернового: Премьера (2004), Славянка (2011), Рось (2012), Кинельское 63 (2017).

Cелекция проса была начата в 1938 году в условиях лесостепи на Кинельской государственной селекционной станции под руководством профессора Н.С. Щибраева – ученика академика П.Н. Константинова. Ставилась задача создания сортов крупнозерных, пластичных, устойчивых к болезням и вредителям, с высокими технологическими и крупяными качествами, что является актуальным до сегодняшнего дня. Объединение всех этих хозяйственно – биологических ценных признаков в одном сорте в практической работе отражается на конечном результате – урожайности и качестве продукции.

Первоначально селекция проса велась методом индивидуального отбора из большой коллекции собранных местных образцов. Этим методом Н.С. Щибраевым были выведены и районированы в Куйбышевской области сорта Кинельское 3221 (1950 г.) и Кинельское 2462 (1957 г.), которые занимали до 50% всей площади посева проса.

Однако эти методы селекции не давали возможности сочетать в сорте различные ценные признаки и свойства. Начиная с 1959 года, основным методом создания исходного материала является сложная ступенчатая гибридизация с искусственной кастрацией и принудительным опылением с последующим индивидуальным, а затем и индивидуально-семейственным отбором, а также насыщающие скрещивания с целью усиления определенного признака в сорте. Этот метод позволяет вовлекать в скрещивания большее число родительских форм и таким путем конструировать сорт с определенными заранее намеченными признаками. Для комплексного сочетания всех хозяйственно – ценных признаков для гибридизации используются сорта нашей селекции, образцы ВИР, относящиеся к отдаленным эколого-географическим группам, сорта НИИСХ Юго-Востока и других опытных учреждений. Этим методом К.А. Антимоновым был создан и районирован в 1978 году сорт Кинельское скороспелое. Однако, имея ряд преимуществ перед сортами стандартами по скороспелости, крупности, урожайности, так же, как и все районированные сорта, он поражался пыльной головней. Поэтому, ставя задачу выведения сортов, устойчивых к пыльной головне, весь гибридный материал изучается на фоне искусственного заражения патогеном с жестким последующим отбором устойчивых форм. Параллельно ведется селекция проса на крупнозерность, т.к. в условиях Поволжья, где зачастую верхний слой почвы весной к моменту посева теряет влагу на значительную глубину, крупность семян проса имеет немаловажное значение. Семена крупнозерных сортов можно заделать на большую глубину, что гарантирует получение нормальных всходов в любую весну. Крупнозерные сорта более технологичны как в семеноводстве, так и в крупяном производстве. Сорта нашей селекции имеют массу 1000 зерен до 10,8 г [5].

С 1986 года селекционная работа по просу и сорговым культурам объединена в лабораторию селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур под руководством к.с.х.н. К.А. Антимонова.

Впервые для 7 региона в этом же году был районирован сорт Кинельское 92, сочетающий в себе высокий потенциал продуктивности, с высокими технологическими и крупяными показателями, устойчивостью к местной расе головни, слабо поражающегося меланозом.

В настоящее время селекция проса посевного достигла высоких результатов. Все сорта, находящиеся в Государственном реестре, допущенных к использованию в производстве, адаптированы к местным природно-климатическим условиям, обладают высокой пластичностью, способны давать устойчивую продуктивность при достаточно высоком качестве продукции даже в неблагоприятных условиях, включая засуху: сорт Горлинка (1987), Крестьянка (1994), Поволжское 59 (2000), Заряна (2002), Россиянка (2011), Поволжское 80 (2016).

С 2005 года лабораторией селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур заведует к.с.х.н. А.К. Антимонов.

В настоящее время лаборатория продолжает работу по созданию сортов крупяных и сорговых культур с комплексом ценных признаков. На данный момент с 2016 года в государственном испытании находится сорт проса Крестьянка 2015.

Основные задачи в селекции проса:

• ·    выделить генетические источники ценных признаков и создать признаковые коллекции проса посевного в условиях Среднего Поволжья для использования в качестве исходного материала при выведении новых сортов

• ·    создать скороспелые по вегетационному периоду или на уровне стандартов сорта проса.

• ·    создать сорта, способные быстро укореняться и формировать вторичные корни, отличаться энергичным ростом биомассы в начале вегетации.

• ·    на основе высокой засухоустойчивости отличаться выравненностью стеблестоя и формированию оптимального числа растений на единице площади.

• ·    высокая урожайность, пластичность, круп-нозерность.

• ·    устойчивость к головне и поражению меланозом.

• ·    отличные крупяные и технологические качества зерна и крупы

  По результатам конкурсного сортоиспытания следует выделить по хозяйственно – ценным признакам перспективные сорта проса Л – 3724 и Л – 3957 (табл. 1).

Учитывая специфику почвенно-климатических условий нашей зоны и требований производства перед каждым из направлений у селекции стоят конкретные задачи. К сортам сорговых культур всех направлений предъявляют следующие требования: высокая стабильная урожайность, густая облиственность и хорошее качество зерна, зеленой массы и сена, устойчивость к наиболее распространенным болезням и вредителям и др. Самарская область является северной зоной соргосеяния, поэтому, одна из главных задач – это селекция на скороспелость в сочетании с наименьшей требовательностью к теплу и быстрыми темпами первоначального роста растений.

Для сортов зернового сорго приветствуются низкорослые растения (120...150 см) с прямостоячей, хорошо озерненной метелкой, длинным подметельчатым коленом, малой кустистостью, голым зерном, сухой или полусухой сердцевиной стебля.

В селекции сахарного сорго силосного направления задачи определяются целевыми требованиями к растениям: высокорослость (2...2,5 м), высокая кустистость, сочностебельность и облиственность; кормовая ценности зеленой массы, высокое содержание сахара.

Из пяти новых сортов зернового сорго в конкурсном сортоиспытании самыми перспективными оказались Л-1622/13 и Л-28/14, сочетающие в себе раннеспелость, высокую зерновую продуктивность, крупнозерность, быстрый начальный рост (табл. 2).

По результатам конкурсного сортоиспытания сахарного сорго интерес представляют сорта Л-1007/12 и Л-990/15, сочетающие скороспелость с высокой урожайностью, содержащие в соке стеблей 8,25 - 10,18 % сахаров (табл. 3).

Основные задачи селекции суданской травы следующие:

• ·    повышение засухоустойчивости для того, чтобы свести к минимуму зависимость урожая от метеорологических условий;

• ·    усиление холодостойкости, понижение требований к температуре при прорастании семян, главным образом в первые фазы роста и развития, особенно при возделывании в северных районах;

• ·    сокращение длины вегетационного периода в основных зонах и создание скороспелых сортов для северных районов при высокой семенной и вегетативной продуктивности. Для зеленого конвейера нужны сорта, которые не

  Таблица 1. Результаты конкурсного сортоиспытания новых сортов проса, 2017 г.

Сорт	Полевая всхож есть, %	Вегет. пер., сут.	Урожайность, т/га	Отклонения от St, т/га	Масса 1000 зерен, г	Поражение меланозом, %	Яркость пшена, балл	Выход крупы, %
I блок
Саратовское 6, St	78,5	79	1,52	–	9,0	1,0	4,0	80,0
Крестьянка 2015	85,3	79	1,93	0,41	9,8	0	4,0	80,0
Л - 3724	88,2	82	1,91	0,39	10,9	0	3,5	82,0
Л - 3957	64,9	82	1,74	0,22	10,1	0	4,0	80,0
НСР 05				0,13

Таблица 2. Результаты конкурсного сортоиспытания новых сортов зернового сорго, 2017 г.

Сорт	Фаза развития растений (спелость)	Высота растений на 20-й день после всходов	Урожайность зерна (при 14% влажности), т/га	Отклонение от стандарта, т/га	Уборочная влажность зерна, %	Селекционный индекс (Си)	Соотношение зерна к соломе	Масса 1000 зерен, г
Премьера (St)	середина-восковая	27	2,11	-	34,8	0,61	1:3,6	21,2
Л-1622/13	полная	38	3,42	1,3	27,1	1,26	1:3,1	27,2
Л-28/14	полная	35	3,55	1,4	27,8	1,28	1:2,3	28,1
НСР 05			3,24

Таблица 3. Результаты конкурсного сортоиспытания новых сортов сахарного сорго, 2017 г.

Сорт	Высота растений, см		Содержание сахаров в соке стеблей, %	Урожайность, т/га		Отклонение от стандарта, т/га
	20-й день после всходов	перед уборкой на силос
				зелёной массы	сухого вещества	зелёной массы	сухого вещества
Кинельское 4 (st)	30	213	7,60	42,4	11,6	-	-
Л-990/15	32	231	10,18	44,0	13,3	1,6	1,7
Л-1007/12	32	237	8,25	46,7	15,2	4,3	3,6
НСР 05						2,06	0,59

Таблица 4. Результаты конкурсного сортоиспытания новых сортов суданской травы, 2017 г.

Сорт Веге-таци-он-ный период, дней Высота растений перед уборкой, см Со-держание отавы в общей биомассе, % Урожайность, т/га Отклонение от стандарта, т/га зелёной массы сена зерна зелёной массы сена зерна Кинельская 100 (st) 83 185 19,2 28,4 7,7 2,16 - - - Л-99-13 91 186 18,4 33,2 8,6 2,15 4,8 0,9 -0,01 Л-28-13 87 183 22,4 31,9 9,1 2,13 3,5 1,4 -0,03 НСР05 1,72 0,31 0,20 снижали бы общей урожайности при раннем подкашивании или выпасе.

• ·    увеличение устойчивости к вытаптыванию и способности хорошо отрастать после выпаса, что повысит продуктивность пастбищ и хозяйственное значение суданки как компонента зеленого конвейера.

В конкурсном сортоиспытании суданской травы из 8 новых сортов самыми лучшими оказались Л-99-13 и Л-28-13 (табл. 4).

В сумме за 2 укоса они показали достоверную разницу по урожайности как зеленой массы (4,8 и 3,5 т/га), так и сена (0,9 и 1,4 т/га), отличающиеся также быстрым начальным ростом. По урожайности зерна все сорта были почти на уровне стандарта (2,16 т/га).

Изучение всех выделившихся сортов крупяных и сорговых культур продолжено в 2018 году.

ВЫВОДЫ

Результаты исследований по созданию 1. методом межлинейной гибридизации сортов суданской травы и сорго с комплексом хозяйственно-ценных признаков, устойчивых к болезням, для расширения северной зоны 2 соргосеяния свидетельствуют о большой пер-   .

спективности этого направления. Ежегодно получен и проанализирован новый селекци-  3.

онный материал для создания устойчивых к болезням сортов с повышенной стабильной продуктивностью и хорошим отрастанием по- 4. сле скашивания.

Наряду с созданием высокоурожайных, с комплексной устойчивостью к стрессовым 5 факторам, пластичных сортов проса, нами . успешно решается задача получения сортов с высокими технологическими качествами зерна этой культуры.