Практическое занятие 12
Тема 4: Оценка селекционного материала на первичных и заключительных этапах селекции.
Вопросы:
1.Оценка селекционного материала на первичных и заключительных этапах селекции.
При изучении исходного материала, при оценке селекционного материала на первичных этапах селекции, в контрольных и специальных питомниках и при предварительном и конкурсном испытаниях.
Различное назначение посевов определяет их размеры, возможности и точность проводимых оценок показателей устойчивости.
Изучение исходного материала. Выделенные из мировой коллекции устойчивые сортообразцы подвергаются дополнительному изучению. Основная задача — поиск надежных доноров устойчивости, сочетающих в себе максимальное разнообразие факторов устойчивости и хорошую экологическую пластичность. Поэтому большое значение имеет изучение сортообразцов в системе экологических испытаний. Организация экологического испытания, в первую очередь в рамках учреждений селекционного центра, повышает надежность результатов и значительно ускоряет селекционную проработку исходного материала. Обычно в коллекционных питомниках площадь, занимаемая зерновыми.культурами, составляет 1—5 м2, а для пропашных — 10— 20 м2. Посев проводят в одной повторности.
Оценка селекционного материала на первичных этапах селекции. В гибридных питомниках высевают все семьи первого и последующих поколений, полученных в результате гибридизации растений. Размер делянок зависит от количества семян, полученных в каждой гибридной комбинации. Посев проводят без повторностей. Для каждой комбинации высевают для сравнения родительские формы. В гибридных питомниках отбираются лучшие растения по основным хозяйственно ценным признакам, включая устойчивость растений к вредителям, для последующей закладки селекционного питомника. Малое количество растений в гибридных питомниках затрудняет получение достаточно точных характеристик по их устойчивости, однако это дает возможность исключить сорта, сильно повреждаемые вредителями.
В селекционном питомнике начинают проводиться более детальная оценка и отбор лучших потомств элитных растений для дальнейшего изучения и размножения. Обычно в современном селекционном центре одновременно высеваются несколько тысяч линий и гибридных семей. Здесь проводится жесткая браковка, при которой уничтожается примерно 75 % 'семей, имеющих те или иные недостатки. Число высеваемых семян и размер делянок невелики (50—100 растений), что зависит от урожайности исходных элитных растений, полученных в FbЧерез каждые 5—10 номеров высевают стандарт.
Большие возможности для отбора устойчивых к вредителям линий появляются в контрольных питомниках, которые закладываются в зависимости от используемых методов селекции в разных поколениях. Так, при селекции по методу однократного отбора у самоопыляющихся растений контрольный питомник закладывается на 2-й год (F2); при схеме индивидуального отбора из гибридных популяций озимой пшеницы, принятой в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства, в контрольный питомник растения передаются на 4-й год (F^).
При селекции по методу Педигри, основанному на многократной гибридизации и отборе устойчивых к вредителям растений, питомники создаются в FB. В этом питомнике селекционер получает уже генетически однородное потомство. При использовании другого метода, так называемого массового пересева (селекции), или акарн-метода, эти возможности создаются, начиная с Ft.
В контрольных питомниках посев проводят специальными сеялками; площадь делянок от 2 до 30 м2; повторность 2—4-кратная. Здесь уже имеются возможности для более широкой оценки растений на устойчивость к вредителям. Однако в тех случаях, когда для оценки устойчивости растений необходимо их изъятие из посева, параллельно закладываются специальные контрольные питомники, дублирующие обычные селекционные и контрольные.
В специальных питомниках должны обязательно использоваться методы привлечения (провокационные фоны) или искусственного заселения делянок вредителями.
Оценка материала на заключительных этапах селекции. Аналогичные подходы должны использоваться в предварительном (малом), производственном и специальном сортоиспытаниях. Специальное сортоиспытание, где изучается эффективность отдельных агротехнических мероприятий для создаваемых сортов, а также динамическое сортоиспытание имеют большое значение и для оценки реакции вредителей растений на разные агротехнические фоны. Результаты этих сортоиспытаний дают возможность получить необходимые материалы для определения путей повышения устойчивости растений посредством направленного использования удобрений, оптимальных сроков посева, норм и способов высева семян и по многим другим вопросам, позволяющим управлять численностью и вредоносностью вредителей.
Устойчивые сорте и их роль в энергосберегающих технологиях
Как известно, одной из важнейших задач растениеводства является максимальное снижение затрат искусственной (невозобновляемой) энергии на выращивание единицы продукции.
Искусственная энергия получается при использовании таких энергетически богатых веществ, как нефть, каменный уголь, торф и т. д. Эти вещества используются человеком в растениеводстве не только для обеспечения работы машин и механизмов при обработке почвы, посеве, уходе за ними и уборке и т. д., но и для изготовления минеральных удобрений и. пестицидов. Известно, что запасы энергетических веществ.на нашей планете ограничены. Поэтому одной из важных задач является снижение масштабов их применения в растениеводстве. Одним из путей экономии энергетических ресурсов является создание и использование устойчивых сортов.
Устойчивые сорта обеспечивают повышение урожайности сельскохозяйственных культур и одновременно снижают потребность в использовании пестицидов при защите их от вредных организмов.
Остановимся на энергетической стоимости пестицидов. На производство каждой тонны пестицидов в сред нем затрачивается 8 т нефти. Исходя из этого D. Pimental приводит интересные расчеты энергетической стоимости химической защиты растений. Упомянутый автор сопоставил энергетические затраты на химическую защиту некоторых культур с общими затратами на все процессы их выращивания. Им было показано, что затраты пестицидов на посевах кукурузы (включая гербициды) поглощают половину всех энергетических затрат на выращивание этой культуры.
Американские ученые установили, что при выращивании скороспелых сортов хлопчатника с длиной вегетационного периода 120 (вместо 160—180) дней снижается расход удобрений на 80 %, воды на ирригацию— на 50 %, инсектицидов — на 75%. При этом достигается высокий урожай, что обеспечивает увеличение чистого дохода в 250 долларов с гектара. Себестоимость единицы урожая (волокна) снижается при этом на 43 %. Существенно уменьшаются н трудовые затраты, в том числе на уборку урожая, поскольку он созревает одновременно и убирается за один проход хлопкоуборочного комбайна. Энергетические затраты на возделывание и уборку хлопчатника снижаются на 33 %, а энергетические затраты на каждый полученный килограмм волокна — на 56 %. На рано освобожденных из-под хлопчатника площадях успевает вырасти повторная культура, что способствует расширению кормовой базы.
Анализ объемов мирового производства и потребления различных категорий пестицидов показывает, что спрос на инсектициды в 10—12 раз превышает спрос на фунгициды. Это безусловно связано с разным уровнем обеспеченности сельскохозяйственного производства устойчивыми сортами к возбудителям заболеваний и вредителям. Так, согласно данным D. Pimental, в США в 70-х годах соотношение между используемыми в сельском хозяйстве пестицидами составляло: инсектициды — 54 %; гербициды — 36 %; фунгициды—10 %. При этом инсектицидами обрабатывалось 12 % возделываемых в стране площадей, а фунгицидами—только 1 %. Это объясняется тем, что в связи с недостаточной обеспеченностью сельского хозяйства устойчивыми к вредителям сортами основной упор при защите растений от них делается на применение инсектицидов, в то время как возбудители заболеваний в первую очередь подавляются устойчивыми к ним сортами и некоторыми профилактическими методами. Таким образом, создание сортов, устойчивых к вредным организмам, играет важную роль в программах разработки энергосберегающих технологий выращивания сельскохозяйственных культур.