Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа
УДК: 633.11:631.527:575.0 На правах рукописи
Нурбеков Сабит Идрисович
Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа
06.01.05 – селекция и семеноводство
А в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Республика Казахстан
Алмалыбак, 2010
Работа выполнена в ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация»
Научный консультант: докторбиологическихнаук профессор
академик НАН РК, РАСХН, УААН
Уразалиев Р.А.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Сеилова Л.Б.
доктор биологических наук, профессор
Сулейменова С.Е.
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Бакирулы К. Б.
Ведущая организация: Институт биологии и биотехнологии
растений Национального центра
биотехнологии РК, МОН РК
Защита состоится «29» декабря 2010 года в 14 00 часов на заседании диссертационного совета ОД 55.05.01. при ТОО Казахском научно-исследовательском институте земледелия и растениеводства
по адресу: 040909 Алматинская область, Карасайский район, п. Алмалыбак. ул. Ерлепесова 1. Тел/Факс: 8(727)388-39-25
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация»
Автореферат разослан « 29 » __ноября___ 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук К.М. Булатова
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Среди мировых источников продовольствия, пшеница занимает ведущее место наряду с рисом, кукурузой, картофелем. Мягкая пшеница (Triticum aestivum) является основным хлебным растением мира. Она обеспечивает хлебом более половины населения земного шара, поэтому в мировом производстве пшеницы ее удельный вес превышает 90%.
На юге и юго-востоке Казахстана под посевами озимой пшеницы заняты, в основном, зоны полуобеспеченной и необеспеченной осадками богары, а также предгорная и среднегорная влагообеспеченные зоны. Из общей площади занятых пшеницей 90% относятся к сухостепным неполивным и пустынно-степным богарным землям и лишь 10% или порядка 115 тыс. га возделывается в условиях регулярного орошения.
В настоящее время посевная площадь озимой пшеницы в Казахстане составляет около 800 тыс. га. 85% озимой пшеницы размещены в условиях умеренно-сухой, сухой и жаркой зоны, представленные в основном сухими степями расположенных около 600м над уровнем моря.
В период роста и развития озимой пшеницы, в данной зоне происходит быстрое нарастание почвенной засухи от весны к лету и острый дефицит влаги, как в почве, так и в воздухе в период формирования и налива зерна, что обуславливает запалы зерна и ведет к снижению урожая
Такие условия чаще всего создаются в зонах необеспеченной богары. В связи с чем создание жаро-засухоустойчивых, адаптированных к этим условиям и, вместе с тем, характеризующихся комплексной устойчивостью к грибным болезням, высоким качеством зерна сортов озимой пшеницы весьма актуально.
Исследования проведены в 1975-2009гг. на богарных стационарных участках ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация» в соответствии с общегосударственными отраслевыми программами НИР, комплексной программой «Озимая пшеница агроэкотипов комплексной селекции» (ОПАКС, 1980).
Представленная диссертационная работа является составной частью комплексных селекционных работ, выполненных в соответствии со следующими научно-техническими программами:
01.02. «Создать скороспелые сорта озимой пшеницы для возделывания в условиях сухих степей юго-востока Казахстана с потенциальной урожайностью по непаровым предшественникам 20-25ц/га, по пару 30-35ц/га» (1976-1980 гг.);
01.;01.01.32;ОЦ.032. «Создать и внедрить сорт озимой «сильной пшеницы» для засушливых районов с урожайностью 20-25ц/га, вегетационным периодом 230-235 дней, высотой растения не более 100 см» (1981-1985 гг.);
03.06.01.13.Р8. «Создать и передать на Государственное сортоиспытание среднеспелый сорт озимой пшеницы для неполивной зоны на необеспеченной осадками богары юго-востока Казахстана с потенциальной урожайностью 50-70ц/га, высотой растений 110-115 см» (1986-1990 гг.);
01.04.02. «Создать и передать на государственное сортоиспытание высокоурожайные морозо-и зимостойкие, адаптивные к различным условиям среды сорта озимой мягкой пшеницы, устойчивые к болезням и вредителям с качеством зерна, соответствующим ГОСТу для сильных пшениц». Для неполивных и богарных земель с урожайностью не ниже 30ц/га. (1991-1995 гг.);
02.02.03.12Р «Создание, сохранение и использование генофонда зерновых и других культур». Создать сорта озимой пшеницы для неполивных и богарных земель с урожайностью озимой мягкой пшеницы не ниже 30ц/га. (1996-2000 гг.);
01.03.01.01.Н1.1.3.8.3 «Создать и внедрить в производство новые высокопродуктивные, неполегающие, устойчивые к болезням и вредителям, неблагоприятным условиям среды сорта озимой мягкой пшеницы поливного, неполивного и сухостепного агроэкотипов». (2001-2005 гг.);
Бюджетная программа 042 «Прикладные научные исследования в области агропромышленного комплекса». По теме: 01.03.01.01. «Селекция устойчивых к абиотическим стрессам среды, с качеством зерна «сильной пшеницы» сортов озимой мягкой пшеницы для богарных и неполивных земель южного, восточного, западного Казахстана с урожайностью 35-40ц/га» (2006-2009 гг).
Цель исследований
Разработать биологические критерии оценки и отбора селекционных образцов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа. Создать комплексно-ценные линии и сорта озимой мягкой пшеницы богарного направления.
Задачи исследования
-Выделить доноры хозяйственно-биологических признаков и на базе этого провести системные скрещивания. Сформировать коллекцию исходного материала озимой пшеницы и передать в национальный генофонд (отдел генофонда КазНИИЗиР).
-Установить параметры генотип-средовых взаимодействий продуктивности и структуры элементов слагаемых продуктивности.
-Установить корреляционные связи между элементами структуры продуктивности в условиях вертикальной поясности юго-востока Казахстана.
-Разработать эффективные методы оценки и отбора селекционного материала в процессе селекционных работ.
- Провести межвидовые скрещивания пшеницы и гибридологический анализ гибридов I и II поколений. Выделить наиболее адаптированные виды в условиях сухой степи, с целью широкого привлечения их в гибридизацию
- Разработать модели создаваемых сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного и неполивного агроэкотипов
- Создать и передать на Государственное сортоиспытание новые адаптивные сорта озимой мягкой пшеницы богарного направления, соответствующие моделям южно-казахстанского сухостепного и неполивного агроэкотипов.
Научная новизна
- Выделены лучшие сортообразцы из коллекции различных стран мира в качестве источников и доноров хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств. На основе которых созданы новые формы и сорта озимой мягкой пшеницы.
- Впервые, в различных условиях возделывания (парового и непарового предшественника) в условиях сухой степи юго-востока Казахстана и полуобеспеченной богары КазНИИЗиР методом генотип-средовых взаимодействий оценены сорта и линии озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР богарного направления. Разработаны параметры экологической пластичности и стабильности по наиболее важному показателю продуктивности и структуры элементов слагаемых продуктивности.
- Впервые, в условиях вертикальной поясности юго-востока Казахстана (горы, предгорье, сухая степь), определены корреляционные связи количественных признаков, структуры элементов слагаемых продуктивности лучших образцов коллекции, что вносит существенный вклад в теорию отбора.
- Впервые, в условиях богары сухой степи по паровым и непаровым предшественникам, установлены критерии оценки и отбора селекционных образцов.
-Установлен широкий спектр формообразовательного процесса по морфологическим и биологическим признакам от межвидовых скрещиваний, что позволило производить отбор многочисленных хозяйственно-ценных признаков и свойств. Выделены виды пшеницы, характеризующиеся высокой засухоустойчивостью, способствующие созданию сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа. В ГКСИСК передан засухоустойчивый, высокоурожайный сорт озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа с качеством зерна, соответствующие ГОСТу для «сильной» пшеницы.
-Разработаны модели сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного и неполивного агроэкотипов для зон богарного земледелия.
- На основе разработанных отделом методов, за период активной селекционной работы, проведено более 7300 комбинации скрещивания, получено более 876000 гибридных семян, проанализировано более 420000 селекционных номеров (линии) по разделу селекции озимой пшеницы богарного направления, помимо селекционной работы поливного направления, которые не менее эффективно использовались в селекционной работе.
- Созданы 36 новых сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления. Из которых 12 сортов сухостепного агроэкотипа с комплексом хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств допущены к использованию в условиях Республики Казахстан, Кыргызстан, Таджикистан и Туркменистан и в отдельных регионах России (с долей авторства соискателя в основном от 20 до 45%).
Практическая значимость работы:
- Теоретические разработки данной диссертации явились основой при выполнении селекционной работы по созданию сортов озимой пшеницы богарного направления.
- Созданные новые сорта, линии и гибридные популяции озимой пшеницы, широко используются в селекционных программах КазНИИЗиР, и другими НИУ.
- На основании разработанных параметров модели сортов неполивного и сухостепного агроэкотипов созданы 12 новых, продуктивных, жаро- и засухоустойчивых по качеству зерна «сильных» и наиболее ценных сортов озимой мягкой пшеницы неполивного и сухостепного агроэкотипов: ОПАКС-1, Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50), Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Карасай, Жадыра, Майра, Расад. Все вышеперечисленные сорта занесены в Гос. Реестр селекционных достижений и допущены к использованию в Республиках Казахстан и Центральной Азии: в Кыргызстане, Таджикистане, Туркменистане, в отдельных регионах России. Они широко возделываются в производстве в вышеназванных Республиках и занимают площади посевов более 1млн.га.
На защиту выносятся следующие положения:
- Принципы подбора родительских компонентов для гибридизации и особенности системных скрещивании;
- Генотип-средовые взаимодействия допущенных к использованию и перспективных сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления селекции КазНИИЗиР;
- Параметры экологической пластичности и стабильности сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа;
- Корреляционные взаимоотношения количественных признаков в зависимости от условий возделывания;
- Межвидовые скрещивания. Наследование хозяйственно-биологических признаков от межвидовых скрещиваний;
- Модели создаваемых сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления;
- Новые сорта и сортообразцы озимой мягкой пшеницы богарного направления - как практический результат теоретических и поисковых исследований.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на заседаниях Ученого Совета Казахского НИИ земледелия им. В.Р.Вильямса (1975-2002); Научно-производственного центра земледелия и растениеводства (2003-2007); Казахского НИИ земледелия и растениеводства (2008-2009); на Республиканских, международных конференциях по вопросам генетики, селекции, физиологии, биохимии и биотехнологии сельскохозяйственных культур, в частности: на У111 научной конференции молодых ученых и аспирантов КазНИИ земледелия (Алмалыбак, 1976); на Всесоюзном совещании молодых ученых специалистов по теории и практике селекции растений во ВСГИ (Одесса, 1979); на республиканском совещании по проблеме генетики и селекции растений (Алматы, 1979); на 1У республиканской конференции по физиологическим основам повышения продуктивности и устойчивости зерновых культур (Алматы, 1980); на Республиканской научной конференции «Биологические основы селекции зерновых культур» (Алматы, 1996); на научно-технической конференции «Стратегия земледелия и растениеводства на рубеже XXI века» (Алматы, 1999); на международной конференции «Наука и образование – ведущий фактор стратегии Казахстан-2030 г» (Караганда, 2002); на международной научной конференции «Современное состояние проблем и достижений в области генетики и селекции» (Алматы, 2003); на международной конференции «Селекция и биотехнология, генетические ресурсы» (Алматы, 2004); на международной научной конференции «Достижение аграрной науки в области земледелия, селекции и растениеводства» (Алматы, 2004); на межуднародной конференции, посвященной 70-летию академика Уразалиева Р.А. (Алматы, 2005); на 2-ой Центрально-Азиатской конференции по зерновым культурам (Чолпон-Ата, 2006); на международной конференции по проблемам развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии (Алматы, 2006); на IІІ-международной научной конференции молодых ученых и аспирантов «Актуальные проблемы земледелия и растениеводства» (Алмалыбак, 2007); на V-ой международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды» (Кызылорда, 2008); на международной научно-технической конференции, посвященной 120-летию со дня рождения Н.И.Вавилова (Новосибирск, 2008); международная научная конференция, посвященная 200-летию Ч.Дарвина и 200-летию Никитского ботанического сада (3-6 ноября 2009 г. Ялта, Украина); на ІI международной научно-практической конференции по проблемам «Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии» (Шымкент, 2009); на конференции «Научное обеспечение конкурентоспособной продукции сельского хозяйства» посвященной 80-летию со дня основания Карабалыкской СХОС (п.Научный, 2009); на международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур», посвященной 75-летию со дня основания КазНИИЗиР (п.Алмалыбак, 2010).
Публикации результатов исследований. Материалы и основные положения диссертации опубликованы в 74 научных работах в периодических изданиях: в научных журналах и сборниках, а также в сборниках республиканских и международных конференций. Получены авторские свидетельства на сорта: ОПАКС-1 (в РК №4330, 14.10.1987); Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50) (в РК №268, 30.04.1991); Стекловидная 24 (в РК №49, 12.04.1994; в Республике Таджикистан №28, 19.12.1997; в Республике Кыргызстан №95, 22.12.1994); Наз (в РК №96, 03.04.2002; в Республике Кыргызстан №754,18.12.1999); Сапалы (№96, 03.04.2000); Дербес (в Республике Кыргызстан, 2001); Раусин (в Республике Кыргызстан №756, 22.12.2000); Юбилейная 60 (в РК №96, 03.10.2002); Карасай (в РК, 2009; в Республике Кыргызстан №1112,10.12.2007); Жадыра (в Республике Кыргызстан №1113, 10.12.2007); Майра (в РК № 320, 27.05.2008); Расад (в РК, 2010). Получены патенты на сорта в РК: Стекловидная 24 (№ 12-3/1346 от 19.04.2010; Наз № 12-3/1346 от 19.04.2010; Сапалы № 12-3/1346 от 19.04.2010.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, заключения, приложений и списка использованной литературы (361 наименования, из них 43 на иностранных языках). Объем работы 279 страниц. Диссертация иллюстрирована 18 рисунками и 78 таблицами.
Считаю своим долгом выразить благодарность научному консультанту диссертационной работы, доктору биологических наук, академику НАН РК, РАСХН и УААН Р.А.Уразалиеву за постоянную методическую помощь в выполнении данной работы, а также научным сотрудникам отдела зерновых культур за помощь в организации работ при испытании материала.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
- СЕЛЕКЦИЯ ПШЕНИЦЫ В МИРЕ И КАЗАХСТАНЕ
В период 2000-2020гг. развивающиеся страны планируют увеличить потребности в зерне злаковых культур на 80%.
Мексика. Важную роль в росте урожаев и валовых сборов зерна, сыграло выведение короткостебельных сортов, а также применение удобрений и улучшения культуры земледелия. Перенесение генов карликовости японского сорта Akagomugi дала возможность создать целый ряд мексиканских сортов короткостебельного типа.
США. Среди зарубежных стран США занимает одно из первых мест по производству зерна. Большим достижением американских селекционеров явилось создание озимых засухоустойчивых сортов Kiowa и Bison, которые были выведены с участием Turkey. В штате Монтана созданы полукарликовый сорт Иого – урожайность составил 3,0 тонн, Карлик – 3,7 тонн. В штате Техас на с-х опытной станции созданы короткостебельные сорта Sturdy, Skout, Norin, Sage, Milan, Tex Red. Все созданные сорта среднерослые, устойчивые к полеганию и видам листовой ржавчины.
Австралия. В настоящее время в Австралии пшеница является основной с.-х. культурой и почти 75% площади заняты под зерновыми культурами. Пионером селекции ржавчиноустойчивых сортов пшеницы в Австралии был профессор В.Ватерхауз, развернувший работу в Сиднейском Университете. Он первым провел дифференциацию штаммов ржавчины по шкале Стекмена и вывел известные иммунные сорта Gabo (ген S r 11) и Kendee (ген S r 6). И.Вотсон эффективно вовлек в селекцию T. Timopheevi и другие доноры, создав на основе сорта полигенной устойчивости: Mekdos (ген S r 11,ген S r 17, генS r T t). В процессе селекции на иммунность были допущены к использованию высокоустойчивые сорта: Avocet,BanKS, Cook, Milling, Timson и др.
Великобритания. Наибольшее внимание селекционеры уделяют повышению урожайности и улучшение хлебопекарных качеств зерна. В результате исследований Казахстанских ученых совместно с ВНИИРом – английские сорта (Maris, Wimrod, Margin, Freman) показали устойчивость к желтой, стеблевой и бурой ржавчине.
Франция. Важная проблема селекции пшеницы устойчивость сортов к септориозу и церкоспориозу. Авторы рекомендуют вовлекать в скрещивания Aegilops Ventricosa, Ae. Cilindrica, Aе.Tauschi, T. Dicoccum,T. Monococcum.
Германия. В стране широко внедряется интенсивная технология возделывания пшеницы. При возделываний сортов Vuka, Kobold, Diplomat, в производстве получены свыше 10 т/га зерна. При этом особое внимание уделяют на качество зерна. В итоге были выведены сорта: Tassila, Sturm, Criewener 192,Rimpus Basraed и др.
Украина. В последние годы выведены ряд ценных сортов, как Мироновская юбилейная, Мироновская 61, Крижанка, Мироновская 65, Мироновская 66, Мироновская 67, Мироновская 80, Ильичевка, Снежана, Крыжинка, Смуглянка, Ремесливна и др.
Россия. В Государственный реестр РФ с 2003 года внесены и допущены к использованию 34 сорта. Особый интерес для селекции озимой пшеницы представляют сорта: Жировка, Фишт, Скифянка, Половчанка, Купава, Крошка, Дельта и др.
Узбекистан. Из сортов местной селекции особо следует отметить новый сорт Саидазиз и Улугбек, которые формируют урожай до 7-9 т/га или превышает Крошку на 35-40%. Хорошо зарекомендовали себя сорта – Достлык и Улугбек-600. Качество последнего отвечает требованиям ценных пшениц, устойчив к желтой ржавчине.
Таджикистан. В последние годы были созданы высокоурожайные, устойчивые к болезням сорта – Сомони, Тасика, Норманн. Тем не менее, основные посевные площади в этой стране занимают такие сорта как: Стекловидная 24, Карлыгаш, Богарная 56, Прогресс, Красноводопадская 210 (Казахстан) и Jagger (USA). Сорта Стекловидная 24, Богарная 56 и Jagger имеют высокие показатели качества зерна и служат улучшителями местных пшениц.
Кыргызстан. Возделываются сорта как селекции КазНИИЗиР, так и стародавние и вновь созданные сорта собственной селекции: сорта – филлеры: Лютесценс 46, Фрунзенская 60, Интенсивная, Эритроспермум 13, Бермет. Сорта ценных пшениц: Кыял, Тилек, Джамин, Мира, Достук, Асыл, Кайрак и нашей селекции: Наз, Дербес, Раусин, Сапалы, Жадыра, Карасай, Южная 12, сорта сильных пшениц: Стекловидная 24, Карасай.
Больших успехов в селекции озимой пшеницы достигли селекционеры Казахстана и особенно Казахского НИИ Земледелия и Растениеводства. В результате многолетней (40 лет) селекционной работы созданы высокоурожайные, засухоустойчивые сорта озимой мягкой пшеницы, которые возделываются в условиях юга и юго-востока Казахстана и странах Центральной Азии, такие сорта как Стекловидная 24, Алмалы, Наз, Сапалы, Арап, Южная 12, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Эритроспермум 350, Жетысу, Майра, Расад.
В целом, площадь занимаемая сортами озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР в Республике Казахстан составляет более 600 тыс. га, за пределами республики (Кыргызстан, Таджикистан, Туркменистан, некоторые регионы Россий) около 450 тыс.га. Всего площадь сортов нашей селекции составляет более 1млн. га или более 65% в указанных регионах.
- УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Условия проведения эксперимента
Экспериментальная работа проведена в 1974-2009 гг.: в первые годы (1974-1978 гг.) - в условиях вертикальной поясности (горной, предгорной, сухостепной), а в последующие (1979–2009 гг.) - в основном в предгорной и сухостепной зонах Алматинской области.
Горный пояс (урочище Шол-Адырь) расположен в 60 км к юго-западу от Алматы, на северном склоне гор Заилийского Алатау. Почвенный покров представлен выщелоченными черноземами с содержанием гумуса 7-12%. Климат характеризуется континентальностью, довольно продолжительным теплым летом, в соответствии с таблицей 1.
Предгорный пояс – селекционное отделение КазНИИЗиР – расположен в 32 км западнее Алматы. Почвенный покров представлен светло-каштановыми суглинистыми почвами с содержанием гумуса до 3%. Климат характеризуется сравнительно мягкой зимой, прохладной влажной весной, жарким летом, теплой и сухой осенью, в соответствии с таблицей 1.
Сухостепной пояс (Караой) находится в 70 км севернее Алматы. Почвенный покров представлен малокарбонатными обыкновенными сероземами с небольшим гумусовым (до 1%) горизонтом. Климат отличается крайней сухостью и резкой континентальностью, с большим и неустойчивым количеством атмосферных осадков, в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Среднемноголетние данные метеоусловий поясов.
| Факторы | Природно-климатические зоны | ||
| Среднегорная (Шол-Адырь) | Предгорная орошаемая (Жалпаксай) | Пустынно-степная (Караой) | |
| Высота над уровнем, м Количество осадков, мм Сумма эффективных температур, С | 1700 600 – 730 1500 -1900 | 740 400 – 540 2500 – 2700 | 350 190 – 240 3350 – 3800 |
На богарных землях в сухой зоне размещаются 65% посевов озимой пшеницы. При возделывании по чистым парам получают в среднем 9-10 ц/га, во влажные годы 25-30 ц/га. По непаровым предшественникам урожай низкий и очень неустойчивы по годам, однако выше, чем у яровой пшеницы.
В наиболее питательном слое почвы 0-30 см (в период от колошения до начала молочной спелости), запасы продуктивной влаги по чистому пару уменьшались в 2,5 раза, а по непаровому предшественнику – в 5 раз.
1/3 периода роста и развития озимой пшеницы в условиях юга и юго-востока Казахстана приходится на засушливые годы.
2.2 Объекты исследований
На ранних порах (1975-1990 гг.) для скрещиваний привлекали лучшие сорта селекции СНГ (преимущественно России, Украины) а также зарубежные сорта, обладающие теми или иными положительными признаками. Позже (1991-2009гг.) из сортов местной селекции в скрещиваниях на продуктивность наиболее часто использовались высокопродуктивные сорта селекции КазНИИЗиР поливного направления. В качестве донора засухоустойчивости и высокого качества зерна, широко использовались допущенные к использованию в производстве, а также перспективные сорта селекции КазНИИЗиР богарного направления.
2.3 Методы исследований
Гибридизация является основным методом, позволяющим увеличивать наследственную изменчивость в популяциях. Скрещивания проводились в основном внутривидовые и частично межвидовые по следующим схемам: парные, сложностепенчатые, диаллельные, топкросс, даблкросс, поликросс, беккросс. Скрещивание проводилось опылением кастрированных колосьев твел методом (метод Н.Борлауга) и групповым твел методом (метод Р.Уразалиева, О.Шегебаева,1981).
Вся селекционная работа проводится на богарном селекционном стационаре в трехпольном парозерновом севообороте, за исключением гибридного питомника F1 (зерно F2) и размножения перспективного материала. Все питомники размещались по чистому пару. По непаровому предшественнику дублировался материал контрольного питомника (КП) и конкурсного сортоиспытания (КСИ), с целью выявления сортов южноказахстанского сухостепного агроэкотипа.
Фенологические наблюдения, оценка, учет урожая. Фенологические наблюдения проводили в основном по следующим фазам развития растений: появление всходов, кущения, колошения, созревания (восковая, полная спелость). Определялись полевая всхожесть, выживаемость растений.
Устойчивость к полеганию отмечалось по 5- бальной шкале.
Масса зерна учитывался в разрезе делянок и повторении.
Структурный анализ растений проводили по 30 растений каждого сорта, сортообразца, популяции гибридов (ОПАКС, 1980)
Оценка качества зерна. Анализ качества зерна проводили в лаборатории технологической оценки качества зерна КазНИИЗиР по ГОСТам, описанным в справочниках «Методы оценки технологических свойств зерна пшеницы, крупяных и бобовых культур» /1961/, «Справочник по качеству зерна и продуктов его переработки» /1971/.
Агротехнические мероприятия проведены согласно методики, рекомендованной для условий юга и юго-востока Казахстана. Норма высева на богаре составляет 3,5 - 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га. Глубина заделки семян 3-5 см. Оптимальные сроки посева: 20 сентября-10 октября.
Статистическая обработка результатов опыта. Количественные признаки обработаны статистически по Вольфу В.Г. /1966/. Существенность различий - между выборочными показателями элементов структуры урожайности и качества зерна сортов определялось разностным методом по критерию t /Вольф В.Г., 1966, с.106; Доспехов Б.А. /1973/, с.160 и с.224-230.
Для определения влияния генотипа сортов, сортообразцов, линии и условии выращивания (по предшественникам: пар и непар) на проявление продуктивности и качества зерна, применяли дисперсионный анализ по альтернативным признакам /А.Ф.Стельмах, 1973, с.11-16; Г.Ф.Лакин, 1973, с.303/.
Для определения влияния условий выращивания, генотипа родительских форм на урожайность и качество зерна, применяли дисперсионный анализ по типу трехфакторного опыта /Б.А.Доспехов, 1972, с.122-127/.
Оценка доминантности признаков и свойств в F1 рассчитаны по формуле Г.М.Бейл, Р.Е.Аткинс /1968/.
Коэффициент вариации определялся по Доспехову Б.А. [1979].
Для интерпретации данных экологического испытания использованы применяемые в биологии методы корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализов, в частности, метод Eberhart Russel [1966], Tai G.C. [1971] и модифицированным Р.А.Уразалиевым, Кохметовой А.М, Калыгуловой Р.Е., Токсанбаевой Н.С. [1990]. Графики взаимодействия генотип-среда построены с использованием программы Corel Draw. На рисунке, отражающем взаимодействие генотип-среда, парабола делит поле с координатами, на 3 зоны стабильности, обозаченными на рисунке А,В,С.
Область А включает среднестабильные сорта, = 0 и =1. Если точка сорт попадает внутрь параболы, то сорт рассматривается как средне пластичный или среднестабильный. Область В - сорта с высокой стабильностью = -1, =1. Область С - нестабильные сорта, >0, >1. Доверительный интервал (Р=0,05) ограничен ожидаемым =1. Графики, располагающиеся на рисунке левее 95% доверительного интервала, рассматриваются как достоверно стабильные или пластичные.
При отборе линии из гибридных популяций учитывали степень устойчивости к бурой, желтой, стеблевой ржавчинам, оценку которых проводили на инфекционном участке аналитической лаборатории (группы иммунитета растений) КазНИИЗиР (доктора с.-х. наук А.Т.Сарбаева). При закладке опытов по изучению корреляционных связей между признаками слагаемых структуры урожайности зерна, соблюдался принцип единственного различия по генотипу сортов и тождества всех внешних условий, сопровождающих опыт. Посевы размещались на выровненных по почвенному плодородию участках, по единым предшественникам, с одинаковой дозой стартового удобрения. Словом поддерживался одинаковый агротехнический фон для оптимального роста и развития учетных растений.
Опыты закладывались по типу питомника конкурсного сортоиспытания, посев рядовой с междурядьем 15 см, площадь учетной делянки – 20 м2, повторность трехкратная, размещали сорта и гибриды рендомизированно. Стандарт высевался через каждые 4-8 сорта, гибрида или сортобразца. Все промеры проводили перед уборкой на 30 растениях.
Для изучения корреляционной зависимости были выбраны следующие количественные признаки: высота растений, продуктивная кустистость, длина колоса, число колосков в нем, число зерен с одного растения, масса зерен с одного колоса, масса зерен с одного растения, масса 1000 зерен.
Для анализа использовали средние арифметические значения каждого признака в конкретный год исследования.
Гибридные комбинации с каждым тестером анализировали раздельно по годам за ряд лет (1972-1984). По каждому варианту опыта вычисляли показатели одномерной статистики (полная матрица корреляции). Тоже проводилось и на родительских формах.
Расчет экономической эффективности проводили с использованием показателей себестоимости, чистого дохода и рентабельности производства зерна (Фадеев Ю.Н.1985).
- ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПА И СРЕДЫ (ВГС)
Взаимодействие генотип-среда определяется как доля фенотипической вариации, которая возникает из-за несоответствия генетических и негенетических эффектов (Хотылева, Тарутина, 1982), т.е при изучении генотипов в различных условиях происходит изменение их места (ранга) положения в связи с различной нормой реакции генотипа на окружающую среду.
Существуют объективные возможности создания сортов с высоким потенциалом продуктивности и хорошей пластичностью, ибо гены, от которых зависит продуктивность, отличаются от генов, регулирующих пластичность (Stroik, Johnson,1972). Наблюдаемое между генотипом и внешней средой значительное взаимодействие, создает трудности в оценке селекционного материала и приводит к большим затратам средств и времени (Цильке,2003).
3.1. Продуктивность
Озимую пшеницу на богаре, в условиях сухой степи, в производственных условиях возделывают в основном по паровым предшественникам. При этом посев по парам занимает в настоящее время всего лишь 10-15% от общего посева озимой пшеницы. Остальная часть посевов озимой пшеницы (85-90%) возделываются в условиях непарового предшественника (яровой ячмень, озимая пшеница и другие культуры). В связи с этим, требуется необходимость изучение особенностей развития озимой мягкой пшеницы как в условиях парового, так и непарового предшественников, проявление основных хозяйственно-биологических признаков и свойств.
Исследования показали, что по паровому предшественнику среднеранние сорта превосходят по урожайности зерна других сроков созревания: раннеспелых, среднеспелых и в значительной степени позднеспелых сортов. Эта закономерность наблюдается как в выборке 1975-1984 гг., так и в выборке 1985-2009 гг. При этом позднеспелые сорта значительно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым. Позднеспелые сорта в период налива зерна попадают в жесткие условия засухи, вследствие чего зерна становятся щуплыми, с очень низкой массой 1000 зерен и, как следствие, очень низкая урожайность зерна. При средней урожайности среднеранних форм 25,9 ц/га по пару и 18,8 ц/га по непару, средняя урожайность позднеспелых форм составляет соответственно 16,7 ц/га и 12,3 ц/га т.е. процент превышения по урожайности зерна среднеранних форм над позднеспелыми составляет 55,1% по пару и 52,8% по не пару. Одинаковое превышение, как по паровому, так и по непаровому предшественникам.
Раннеспелые сорта заметно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым сортам как по пару, так и не пару.
В таблице 2 представлены результаты экологического анализа. Показано усредненное по предшественникам (пар, непар) значение массы зерна с делянки (Х ± х) и параметры взаимодействия генотип-среда (,, b, S2d).
У среднеранних сортов по этому показателю выделился сорт Стекловидная 24 (b=1,43, S2d=0,08), Сапалы (b=2,77, S2d=0,86), Жадыра (b=1,50, S2d=69), Маншук (b=1,32), но не стабильный (S2d=1,55). В этой группе особо следует выделить сорт Стекловидную 24, обладающего высокой пластичностью и высокой стабильностью и, при этом, обладает также высокой урожайностью зерна среди всех сортов как по паровому (28,8 ц/га), так и непаровым предшественникам (23,1ц/га). Указанные сорта значительно превышают количественное выражение признака при улучшении условий выращивания (по пару), в то же время практически не снижают значение признака при ухудшении агрофона (по непару). Вышеназванные сорта представляют собой особый интерес для широкого возделывания в производстве, а также особый интерес как исходный материал в селекции в качестве доноров пластичности по данному признаку.
Высокая пластичность и стабильность у среднеспелых сортов: Наз (b=1,83), (S2d=0,31); Раусин (b=1,23), (S2d=0,32); Юбилейная 70 (b=1,19), (S2d=0,25). В подтверждение этому обладают сравнительно не высоким коэффициентом вариации как по пару, так и непару (5,6-9,8%%). Сорт Карасай пластичный (b=1,45), но далеко не стабильный (S2d=2,75). Вышеназванные сорта в данной группе, кроме сорта Раусин, по непару заметно уступают по урожайности зерна по паровым предшественникам. Следовательно, они могут быть ориентированы для возделывания, в основном, в зонах полуобеспеченной и обеспеченной осадками богары. Лишь по этому предшественнику проявлялась заметная реакция генотипа на условия среды, что важно при оценке сортов в испытании и их отборе для дальнейшего допуска к использованию.
Индекс стабильности у всех сортов значительно выше по паровому предшественнику. Однако паровой предшественник из-за более благоприятного влияния на него условий внешней среды, обусловливающего завышение индекса стабильности, не может служить фоном для отбора высокостабильных генотипов.
Таким образом, величину средней продуктивности, ее изменчивость и стабильность можно широко использовать для обобщения оценки сортов по их практической значимости. Исходя из этого, лучшими среди испытываемых среднеранних сортов за анализируемый период нами были признаны сорта Стекловидная 24, Сапалы, Маншук и отчасти Жадыра (пар) и Стекловидная 24, Маншук, Богарная 56, Мереке 70 (непар). Однако в условиях непара сорта: Маншук и Мереке 70 обладают заметной изменчивостью (15,6% и 11,1%)
В результате анализа данных экологической пластичности и стабильности, из изучаемого набора генотипов по рассматриваемому признаку выделены 6 стабильных и пластичных сортов: Сапалы, Аруана, Маншук, Стекловидная 24, Мереке 70, Наз. Остальные 15 сортов нестабильные (рисунок 1).
Рисунок 1 - Распределение сортов озимой мягкой пшеницы по зонам пластичности и стабильности по признаку «масса зерна с делянки»: 6 стабильных и пластичных сортов 15 нестабильных сортов.
Примечание: нумерация сортов на рисунке приведены согласно нумерации в таблице 2.
Результаты дисперсионного анализа показывают, что сорта и сортообразцы высокодостоверны, как по предшественникам (фактор А, 24,33%), так и по генотипу (фактор В, 21,98%). Высокодостоверны также влияние взаимодействия генотип-среда (13,52%) при (Р =0,01) (таблица 3). Факториальный анализ урожайности зерна показал, что уровень рассматриваемого признака в большей степени зависит от условий экологических зон.
Таблица 3 - Доля влияния отдельных факторов на урожайность зерна
| Фактор | mS | % |
| Предшественники (фактор А) | 285,56 | 24,33 |
| Генотип (В) | 31,61 | 21,98 |
| Взаимодействие (АВ) | 8,79 | 13,52 |
| Остаток (ошибки) | 8,55 | 40,17 |
Таким образом, несмотря на значительную генотипическую обусловленность рассматриваемого признака, он также в значительной мере определяется условиями внешней среды.
Основная масса сортов отличаются средней пластичностью (см.таблицу 2).
Выделенные сорта Наз, Стекловидная 24, Юбилейная 70, Раусин, Жадыра, Сапалы наиболее пластичные, высокоурожайные, засухоустойчивые, рекомендуются возделывать во всех экологических зонах.
Таблица 2 – Продуктивность зерна сортов и линии. Параметры пластичности и стабильности (1985-2009гг.)
| №№ п/п | Каталог | Сорт | Тип созревания | Пар | Непар | b | S2d | ||||
| Х ±х,ц/га | V,% | Х ±х,ц/га | V,% | ||||||||
| 1 | 10305-5 | Басар | раннеспелый | 24,1±0,7 | 5,2 | 20,4±1,3 | 11,3 | 0,05 | 0,12 | 0,95 | 0,24 |
| 2 | 9130-5б | Опакс-26 | - « - | 24,4±0,9 | 6,4 | 19,9±1,4 | 12,0 | 0,09 | 0,00 | 1,09 | 0,00 |
| 3 | 1870-31б | Береке | среднеранний | 24,2±1,3 | 8,9 | 20,9±1,0 | 8,1 | -0,20 | 0,00 | 0,80 | 0,01 |
| 4 | 2308-8б | Жалын | - « - | 24,6±1,2 | 7,8 | 19,6±1,1 | 10,4 | 0,42 | 0,02 | 0,96 | 0,31 |
| 5 | 2695-1б | Пиротрикс 50 | - « - | 25,2±2,4 | 16,2 | 20,5±0,7 | 5,8 | 0,04 | 0,27 | 1,04 | 0,51 |
| 6 | 5924-1б | Стекловидная 24 | - « - | 28,8±2,4 | 14,5 | 23,1±1,0 | 7,7 | 0,44 | 0,04 | 1,43 | 0,08 |
| 7 | 7756 | Богарная 56 | - « - | 22,7±2,1 | 17,4 | 20,6±0,7 | 5,7 | -1,39 | 0,17 | -0,38 | 0,38 |
| 8 | 9130-4б | Аруана | - « - | 24,5±1,8 | 12,8 | 21,8±1,4 | 11,0 | -0,39 | 0,05 | 0,61 | 0,09 |
| 9 | 9092-12-7 | Сапалы | - « - | 29,8±1,3 | 7,8 | 18,8±0,9 | 8,4 | 1,79 | 0,40 | 2,77 | 2,77 |
| 10 | 9180-3 | Маншук | - « - | 29,6±1,7 | 9,8 | 23,4±2,1 | 15,6 | 0,32 | 0,99 | 1,32 | 1,8 |
| 11 | 9201-19 | Жадыра | - « - | 26,7±0,7 | 4,2 | 20,9±0,9 | 7,7 | 0,51 | 0,36 | 1,50 | 0,69 |
| 12 | 9201-14 | Мереке 70 | - « - | 23,8±1,9 | 13,6 | 22,4±1,4 | 11,1 | -0,66 | -0,00 | 0,35 | 0,01 |
| 13 | Безостая 1 | среднеспелый | 22,2±2,0 | 15,9 | 15,2±2,0 | 22,7 | 0,82 | 0,52 | 1,81 | 1,00 | |
| 14 | 7488 | ОПАКС-1 | - « - | 23,9±3,1 | 22,5 | 21,2±1,1 | 8,7 | -0,35 | -0,00 | 0,65 | 0,00 |
| 15 | 7488-22-95 | Юбилейная 70 | - « - | 26,4±1,2 | 8,0 | 21,2±0,6 | 5,2 | 0,19 | 0,13 | 1,19 | 0,25 |
| 16 | 9179-14 | Наз | - « - | 28,7±1,5 | 8,9 | 20,8±0,5 | 4,0 | 0,84 | 0,15 | 1,83 | 0,31 |
| 17 | 9179-15-1 | Карасай | - « - | 23,5±2,4 | 17,3 | 16,6±1,1 | 11,3 | 0,46 | 1,44 | 1,45 | 2,75 |
| 18 | 9179-15-3 | Юбилейная 60 | - « - | 25,9±1,3 | 8,9 | 22,9±0,1 | 0,6 | -0,29 | 0,00 | 0,71 | 0,01 |
| 19 | 9179-42-5 | Ратан | - « - | 25,0±1,4 | 9,8 | 23,8±1,2 | 8,6 | -0,70 | 0,01 | 0,31 | 0,03 |
| 20 | 9201-16 | Раусин | - « - | 27,9±0,9 | 5,6 | 23,1±1, | 9,8 | 0,23 | 0,17 | 1,23 | 0,32 |
| 21 | 9231-19 | Дербес | - « - | 24,7±2,5 | 17,5 | 23,5±0,7 | 5,3 | -0,70 | 0,01 | 0,31 | 0,03 |
| 22 | 10867-10 | Батжан | - « - | 23,8±1,1 | 7,6 | 23,7±1,5 | 10,7 | -0,99 | -0,02 | 0,02 | 0,00 |
3.2 Элементы структуры урожая
Очень важно было выяснить значение каждого из элементов слагаемых структуры урожая в условиях сухой степи в зависимости от возделывания по паровому и непаровому предшественникам (предшественник яровой ячмень или озимая пшеница) и установить, какие признаки повышают урожайность больше и какие меньше. Для этого нами использованы данные конкурсного сортоиспытания в КазНИИЗиР за ряд лет (1985-2009гг.) по сортам с максимально выраженными элементами структуры урожая, в одинаковых условиях посева
Полевая всхожесть. Густота посева сильно зависит от полевой всхожести семян. При посевной норме 400 шт/м2 всхожих зерен или 4,0 млн всхожих зерен на 1 га, густота стояния всходов по чистому пару варьировала по сортам от 71 до 214 шт./м2, а по непаровому предшественнику не превышала 100 шт./м2, т.е. полевая всхожесть у лучших сортов по пару не превышала 54%, а по непаровому предшественнику не более 25%.
Продуктивная кустистость. Кустистость - общая и продуктивная пшеницы, как и другие биологические признаки, является генотипическим свойством любого сорта и степень его проявления зависит от внешних условий (Коданев, Ильина, 1979).
В неблагоприятные, острозасушливые в период колошения годы, у некоторых сортов (Стекловидная 24, Сапалы) выколашиваются у растений лишь 1-2 колосоносных стебля. И это, на наш взгляд, считается очень хорошим свойством сорта. Лучше иметь 1-2 колосоносных стебля на растение с крупным колосом с выполненными зернами, чем 3-4 колосоносных стеблей с мелкими колосьями и щуплыми зернами (Безостая 1, Мироновская 808, Альбидум 114). А в благоприятные годы продуктивная кустистость повышалась до 3-5 стеблей на одно растение. Из изучавшихся сортов сравнительно высокой кустистостью отличаются: Маншук, Юбилейная 70, Раусин, Батжан, Богарная 56, Жалын, что обусловлено их генетическими особенностями. Кроме того, они отличаются высокой засухоустойчивостью в период от начала весенней вегетации до колошения. По результатам исследований у ряда исследуемых сортов (Басар, ОПАКС-26, Богарная 56, Аруана, Жадыра, Мереке 70, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес) коэффициент b<1. Следовательно, эти сорта слабее реагируют на изменения условий среды, нежели оставшиеся сорта изучаемых генотипов. Как известно, генотипы с коэффициентом b>1 отличаются высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания. К ним относятся следующие сорта: Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Стекловидная 24, Сапалы, Маншук, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Ратан, Раусин, Батжан, считающиеся стабильными, пластичными.
В условиях непарового предшественника, продуктивная кустистость ниже, нежели после пара, в целом по опыту. При этом, засухоустойчивые сорта: Стекловидная 24, Сапалы, Юбилейная 70, Маншук, Ратан, резко снижают продуктивную кустистость, способствуя этим самым образованию минимальных стеблей, более полновесных зерен,
Высота растений. Низкорослость хлебов вызывает большие потери во время уборки в засушливые годы, при этом теряется много срезанных колосьев, не попадая в молотильный аппарат. В то же время, излишняя высокорослость пшеницы во влажные годы, ведет к расточительному использованию запасов почвенной влаги и мешает полевым работам. Доминирующую роль в варьировании высоты растения играют условия вегетации.
По непаровому предшественнику подавляется рост надземной массы по сравнению с паровым предшественником. Наименьшую высоту, как по паровому, так и непаровому предшественнику имеет сорт интенсивного типа Безостая 1 (63±1,7) и (62±1,8). При этом сорт стабилен по данному признаку как по пару (V=4,6%), так и непару (V=4,9%). Низкую высоту растения по обоим предшественникам имеет также сорт ОПАКС-1 (V=10,5%) и (V=9,3%), однако коэффициент вариации более высокий, в отличие от предыдущего сорта. Аналогичную высоту растения имеют сорта раннеспелого типа: Басар и ОПАКС-26. Несколько более высокими стеблями обладают сорта среднераннего типа: Стекловидная 24 (68±4,1; 67±1,6), Жадыра (71±1,0; 71±4,6), Маншук (72±3,3; 68±2,7). Относительно более высокими стеблями характеризуются сорта: Юбилейная 70 (88±2,5; 80±1,8), Наз (86±5,4; 81±2,6), Карасай (81±2,9; 75±4,4), Пиротрикс 50 (79±0,9; 71±2,8). Таким образом, сорта, предназначенные для возделывания в условиях жесткой богары, имеют несколько большую высоту растения, в отличие от сортов, предназначенных для возделывания в условиях полуобеспеченной и обеспеченной богары. Эта закономерность наблюдается как по паровым, так и непаровым предшественникам.
Селекция в условиях богары по признаку «высота растения» направлена в сторону увеличения этого признака до определенной высоты. Следовательно, наиболее ценными генотипами будут являться среднерослые генотипы. В целом же селекционеру следует ориентироваться на создание форм с эколого-статистическими параметрами характеризующимися величинами bi=1, а s2di=0. Наиболее полно этому требованию отвечает сорт Стекловидная 24, Мереке 70, у которых параметры пластичности и стабильности позволяют размещать его во всех зонах. Большая высота растения сортов: Юбилейная 70, Богарная 56, Карасай несколько ограничивает ареал распространения сорта. Типичными представителями сортов богарного агроэкотипа по высоте растения считаются: Маншук, Жадыра, Мереке 70, обладающие среднерослостью и стабильные показатели как по паровым и непаровым предшественникам, незначительно снижающие высоту растения в условиях дефицита влаги.
Число колосков в колосе. Количественный признак пшеницы, характеризующий продуктивность колоса. Формирование признака происходит на ранних стадиях развития растения и является одним из важнейших показателей (Кудаибергенов, 1984; Лукьяненко, 1970; Iha,Ram,1968). Число колосков в колосе по сравнению с другими признаками в меньшей степени подвержено изменчивости. Поэтому этот признак имеет исключительно важное значение в селекционной работе.
Взаимодействие генотип-среда по признаку «число колосков в колосе» 12 сортов расположены в зоне А и доверительного интервала (=1), следовательно относятся к среднепластичным. 10 сортов относятся к нестабильным. Значения признака варьируют от 16,1±0,3 у сорта Безостая 1 до 18,3±0,6 у Юбилейной 70 по пару. По непару от 12,9±0,9 у сорта Басар до 14,8±0,8 у сорта Дербес.
Анализ данных о влиянии среды на признак «число колосков в колосе» показал, что в благоприятных по увлажнению среды индекс условий среды был высоким (по пару 1,65), тогда как в неблагоприятных условиях среды (по непару -1,62 а в условиях полупара - 0,03)
Сорта Юбилейная 70, Раусин, Стекловидная 24, Батжан, Басар, Наз, Жалын, Жадыра, Пиротрикс 50, Богарная 56, Мереке 70, Карасай, Дербес с коэффициентом b>1 отличаются высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания по данному признаку. Сорта: Береке, Аруана, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Ратан со значениями b<1, характеризуются низкой отзывчивостью на улучшение условий среды.
Наиболее пластичными сортами по признаку “число колосков в колосе” оказались: Сапалы, Аруана, Береке, Юбилейная 60, Маншук, Ратан.
Рассматривая структурную взаимосвязь генотип-среда, можно отметить высокую, по сравнению с другими сортами пластичность сорта Наз. Дополнительную информацию о высокой пластичности несут параметры b=1,13; S2d=0,02 и указывают на то, что сорт Наз по рассматриваемому признаку очень отзывчив на изменение факторов среды и незначительно снижает продуктивность при ухудшении условий выращивания. Средний уровень стабильности и пластичности был характерен для сортов Юбилейная 60, Ратан (b = 0,91, S2d=0,02; b= 0,91, S2d=0,01). Нестабильным были сорт Безостая1 (b=0,68, S2d=0,63). Сорт Юбилейная 70, обладая высокой пластичностью (b=1,29), тем не менее не представляет особого интереса для селекции из-за нестабильного данного признака (S2d=1,35). Обладая высоким потенциалом рассматриваемого признака, этот генотип способен резко снижать продуктивность при воздействий экстремальных факторов. На основании анализа генотип-среда признак «число колосков в колосе» следует отнести к стабильным. Это дает возможность селекционеру надежно вести отбор по этому важному показателю.
С нарастанием засухи обостряется конкуренция внутри растения между главными и боковыми побегами за пищу и воду. Конкурентные отношения более выражены у сортов Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Мереке 70, Маншук, менее у Безостой 1. Степень конкуренции внутри растения является важным показателем экологической приспособленности и неприспособленности сорта.
Число зерен в колосе. Озерненность колоса - селекционный признак, связанный с продуктивностью растения и является слагаемым показателей: озерненности колоска и количества колосков в колосе.
По числу зерен с колоса большинство сортов имели достоверно среднюю стабильность. Самый высокий уровень стабильности по признаку озерненность колоса проявили сорта: Дербес, Наз, Береке, Карасай, Жадыра, Аруана, ОПАКС-1, Жалын, Сапалы, Пиротрикс 50, ОПАКС-26, Мереке 70. Наиболее пластичными сортами и сортообразцами по числу зерен с колоса были сорта и сортобразцы: Дербес, Басар, Ратан, Стекловидная 24, Раусин, Мереке 70, Жалын, ОПАКС-26, Пиротрикс 50, Жадыра, Богарная 56, Юбилейная 60.
Анализ взаимодействия генотип-среда показывает, что большинство сортов проявляют высокую стабильность. Все сорта богарного направления из изучаемого набора практически имели небольшое отклонение от линии регрессии (S2d составляет от 0,01 до 4,50), что говорит о ее высокой селекционной отработке созданных сортов, применительно к возделыванию в условиях сухой степи богарного земледелия (таблица). Сорта Дербес (0,01), Береке (0,01), Наз (0,04), Карасай (0,12), Жадыра (0,13) имеют незначительные отклонения от линии регрессии. Несколько завышенные значения показателя S2d у сортов: Богарная 56 (4,50), Ратан (3,09), Басар (2,77), указывают на наличие специфической реакции данных сортов в определенных условиях среды.
В условиях сухой степи юго-востока Казахстана при отборе элитных колосьев из гибридных популяции необходимо, чтобы в колосе по паровому предшественнику было не менее 30 зерен, по непару не менее 25 зерен.
Масса зерна с колоса. Значения признака колеблется от 1,6±0,1 до 2,5±0,1 г.по пару и 1,2±0,1 до 1,7±0,1 г. по непару. Изучаемые сорта значительно различались между собой по проявлению признака «масса зерна с колоса» как в пределах фона возделывания, так и между фонами (предшественниками). По характеру взаимодействия генотип-среда сорта разделились на высокостабильные и нестабильные. Среди сортов и линий с высокой выраженностью признака (Стекловидная 24=2,30г., Маншук=2,30г., Мереке 70= 2,30г., Юбилейная 60=2,30г.) были высокостабильные: Юбилейная 60, и нестабильные: Ратан, Дербес генотипы. Наиболее стабильным был сорт Батжан, располагаясь на рисунке ниже параболы доверия. Однако этот генотип обладает не высоким уровнем продуктивности колоса (Х13=2,1). Большинство сортов проявили средний уровень пластичности и стабильности, располагаясь на рисунке в регионе средней стабильности. Такие сорта как: Пиротрикс 50, Богарная 56, Ратан, Дербес показали низкие параметры стабильности.
По пару значения признака большинства сортов значительно выше, нежели по непару. Сорта: Маншук, Юбилейная 60, Раусин обладая высоким количеством зерен в колосе (2,3 г.), нестабильны по данному признаку как по паровому так и непаровым предшественникам - коэффициент вариации значения признака высокие (свыше 10%). Более стабильны: Стекловидная 24, Мереке 70, Ратан (менее 10% по пару и непару), наиболее засухоустойчивые и высокоурожайные.
В целом, признак «масса зерна с колоса» характеризуется как нестабильный.
Масса 1000 зерен. Когда климатические условия не способствуют кущению озимой пшеницы вследствие устоявшейся засухи, урожай зерна в основном формируется за счет продуктивности главного колоса и массы 1000 зерен в комплексе с озерненностью колоса. Этот признак характеризуется четкой выраженностью, константнен, генетически обусловлены, в отличие от других морфологических признаков слагаемых урожайности. Масса 1000 зерен, в среднем, по фонам возделывания, составляет в пределах 39,55-43,27 г. Индекс условий среды колеблется в пределах 2,13 в более благоприятных для выращивания озимой пшеницы парового предшественника, до -1,58 по непару в необеспеченной влагой условиях и -0,55 на полуобеспеченной влагой полупара.
Пластичными сортами в большей степени по признаку “масса 1000 зерен” с показателями ниже нуля оказались сорта: Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Аруана, Сапалы, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Раусин, Батжан, т.е. более половины изучаемого набора сортов и сортообразцов. У подавляющего большинства сортов (17 из 22 изучаемых) обнаружены очень низкие значения показателя S2d (S2d<1), которые указывают на высокую стабильность по данному признаку в условиях возделывания, о высокой селекционной работе по данному признаку.
Сорта Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Аруана, Сапалы, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Богарная 56, Раусин, Батжан со значением b<1, характеризуются низкой отзывчивостью на условия выращивания, большинство этих сортов слабее реагируют на изменения условий. Сорта Басар, ОПАКС-26, Стекловидная 24, ОПАКС-1, Маншук, Жадыра, Мереке 70, Юбилейная 60, Ратан, Дербес с коэффициентом b>1 отличаются несколько высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания, следовательно их можно отнести к группе полуинтенсивных. Такие формы будут иметь преимущество на полуитенсивном фоне парового предшественника, что также подтверждают их предназначение.
В условиях сухостепной зоны, жесткой засухи, масса 1000 зерен имеет громадное значение в определении уровня урожая. Это видно из сравнения структуры урожая двух сортов пшеницы – крупнозерного (Стекловидная 24) и мелкозерного (Богарная 56). Мелкоколосость и мелкозерность, снизили урожайность зерна сорта Богарной 56 по пару на 27,9 %, по непару на 9,2 % несмотря на то, что другие элементы структуры урожая у него были на уровне или несколько выше сорта Стекловидная 24.
По непару, благодаря исключительной высокой засухоустойчивости сорта Богарная 56, снижение урожайности зерна в сравнении по паровому предшественнику составляет 1,9 ц/га или 9,2 %, тогда как у сорта Стекловидная 24 - 5,8 ц/га или 25,1%. Устойчивость верхних листьев и колоса против засухи в условиях сухой степи, способствовали предотвращению морщинистости, ребристости, щуплости и легковесности зерна.
Масса зерна с растения. В значительной степени зависит от условий внешней среды, где в определенной степени зависит и от наследственной основы т.е. от генотипа растений (Куделко,1992). В значительной степени данный признак изменяется в зависимости от факторов условий внешней среды (Рейтер, Леонтьев,1972; Федин, 1979 и другие).
Средние значения продуктивности растения у изучаемых сортов и сортообразцов озимой пшеницы находилось в пределах 2,23-4,72 г. Индекс условий среды составил в благоприятных по увлажнению среды парового предшественника (1,27), тогда как по непару (-1,21), по полупару (-0,06).
Из общего количества 22 изучаемых сортов 9 сортов и сортообразцов слабее реагируют на изменения условий среды в отличие отдругих сортов (коэффициент b<1). Показатель пластичности у них меньше нуля и варьирует в пределах от -0,04 до -0,60, что характеризуют их как пластичные сорта. К ним относятся следующие сорта: Басар, ОПАКС-26, Береке, Аруана, Жадыра, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес.
Масса зерен с 1 растения относится к среднестабильным признакам. Низкая стабильность реализации этого признака отмечена у сортов: Басар (b=0,91,S2d=4,86); ОПАКС-26 (b=0,72,S2d=3,43); Дербес ((b=0,96, S2d=7,74).
Сорта и сортообразцы, широко адаптированные во всех предшественниках, характеризующиеся коэффициентом регрессии равным единице (b=1) и минимальным отклонением от линии регрессии ( S2d=0) являются: Сапалы, Маншук, Карасай, Береке, Юбилейная 60. Наиболее пластичным по этому признаку оказались сорт Сапалы со значением признака по пару 5,5 г., по непару 2,4 г., Маншук соответственно 5,4 г. и 2,3 г., т.е. с максимальным выражением признака. Однако, такие стабильные по признаку сорта: Аруана, Береке проявили низкие показатели проявления изучаемого признака. Сорта: Пиротрикс 50, Мереке 70, характеризующиеся средними показателями признака, обладают очень низкой стабильностью (S2d соответственно составляют 19,84 и 13,81). В целом, признак «массы зерен с растения» характеризуется средней пластичностью, стабильностью, соответствующей реакцией на изменение условий выращивания.
Таким образом, наиболее эффективным сочетанием структуры урожайности в сортах пшеницы сухостепного агроэкотипа является совмещение нормальной уборочной густоты растений, с высокой озерненностью колосьев и выполненности зерен, т.е. высокой массы 1000 зерен (таблица 4). В условиях жесткой засухи крупнозерностью выделялись среднеранние сорта озимой пшеницы: Стекловидная 24, Сапалы, Кызылбидай, Акбидай селекции КазНИИЗиР.
Таблица 4- Элементы структуры урожая и урожайность сортов озимой пшеницы (среднее 1992-1994)
| Урожайность и элемпенты структуры урожая | Стекловидная 24 | Богарная 56 | ||
| пар | непар | пар | непар | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Продуктивная кустистость, шт. | 2,60 | 1,30 | 3,30 | 2,35 |
| Высота растений, см | 68 | 67 | 77 | 73 |
| Длина подколосового междоузлия, см | 18,5 | 16,1 | 18,3 | 15,1 |
| Количество колосков в колосе, шт. | 16,7 | 12,9 | 17,5 | 14,1 |
| Количество зерен в колосе, шт | 47,7 | 34,7 | 46,5 | 32,9 |
| Масса зерна с колоса, г. | 2,29 | 1,27 | 2,15 | 1,23 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Масса зерна с растения, г. | 4,55 | 2,02 | 3,96 | 2,17 |
| Масса 1000 зерен, г. | 48,0 | 42,9 | 44,0 | 36,4 |
| Масса зерна с делянки, ц/га | 28,9 | 23,1 | 22,6 | 20,7 |
Статистическая обработка методом двухфакторного анализа по совокупности признаков продуктивности (элементов структуры урожая) показали следующие результаты: наибольшее влияние на изменения значения количественных признаков оказывают, прежде всего, генотип растения (38,82-69,34 %%), тогда как влияние условий выращивания (фон предшественников) значительно меньше (9,86-41,20%%). В условиях полуобеспеченной богары КазНИИЗР изменчивость признаков сортов значительно выше, нежели по непару и заметно выше, по пару богары сухой степи.
Изученные нами сорта, характеризуются достоверным отличием по критерию F Фишера, определяющим специфической реакцией генотипа (сорта) на условия среды (Fфакт.>Fтабл.). Огромное влияние оказывает на изменчивость признаков предшественники (F факт. значительно больше F табл.). Влияние фактора «взаимодействия генотип х среда) статистически недостоверны (F факт.< F табл.).
Условия среды оказывают существенное влияние на признаки: высота растения (41,20), продуктивной кустистости (20,89%) и массы 1000 зерен (26,79%). Большое влияние оказывает генотип на признаки массы зерна с растения (69,34%), продуктивной кустистости (48,89%) и на массу зерна с колоса (56,56%). (таблица 5).
Соотношения процентного вклада факторов условий выращивания в изменчивость продуктивности растения показал, что максимальная изменчивость изучаемых количественых признаков наблюдается в условиях богары КазНИИЗР (в среднем 46,02%), а в менее благоприятных условиях жесткой богары пара (в среднем 33,55%), и низкая в условиях непарового предшественника (в среднем 20,43%).
Каждый предшественник вносил свой конкретный вклад в изменчивость признаков. Степень вариабельности основных количественных признаков у сортов увеличивается в более благоприятных условиях, при этом она существенно дифференцируется по признакам. Условия выращивания по разным предшественникам (пар, полупар и непар) являются уникальными для выявления желательных генотипов (сортов) по конкретным количественным признакам.
Таблица 5 - Генотип — средовые взаимодействия количественных признаков
| Признаки | Влияние зоны (предшественников) на изменчивость генотипов, % | Сила влияния факторов (генотип-среда) на изменчивость признаков продуктивности, % | |||||
| «Караой» богара | «КазНИИЗиР» богара | Среда (А) | Гено-тип (В) | Взаимодействия (АхВ) | Годы и случайные факторы | ||
| пар | непар | ||||||
| Продуктивная кустистость | 26,77 | 26,66 | 46,57 | 20,89 | 48,89 | 14,77 | 15,45 |
| Высота растения | 36,67 | 34,20 | 29,13 | 41,20 | 0,34 | 6,25 | 52,21 |
| Число колосков в колосе | 21,65 | 12,12 | 66,23 | 12,13 | 38,82 | 6,54 | 42,51 |
| Число зерен в колосе | 31,91 | 14,38 | 53,71 | 16,30, | 50,90 | 9,20 | 23,60 |
| Масса зерна с колоса | 34,98 | 18,16 | 46,87 | 12,63 | 56,56 | 11,58 | 19,23 |
| Масса зерна с растения | 48,07 | 5,16 | 46,77 | 9,86 | 69,34 | 11,76 | 9,04 |
| Масса 1000 зерен | 34,83 | 32,30 | 32,87 | 26,79 | 18,56 | 22,10 | 32,55 |
Индекс условия среды составляет: в условиях сухой степи «Караоя» по пару =1,80, по непару = -2,35; в условиях богары КазНИИЗиР = 0,54. В неблагоприятных по увлажнению условиях непарового предшественника, индекс условий среды очень низкий. Отсюда следует, наиболее приемлемым условием выращивания является паровой предшественник.
Таблица - Индекс условий среды количественных признаков
| Признаки | Индекс условий среды | ||
| «Караой» богара | «КазНИИЗиР» | ||
| пар | непар | богара | |
| Продуктивная кустистость | 0,54 | -0,47 | -0,07 |
| Высота растения | 0,70 | -0,61 | -0,09 |
| Число колосков в колосе | 1,65 | -1,62 | -0,03 |
| Число зерен в колосе | 7,30 | -6,66 | -0,65 |
| Масса зерна с колоса | 0,34 | -0,38 | -0,04 |
| Масса зерна с растения | 1,27 | -1,21 | -0,06 |
| Масса 1000 зерен | 2,13 | -1,58 | -0,55 |
Высокопластичными формами по отдельным признакам элементов слагаемых урожайности являются:
по продуктивной кустистости - Басар, ОПАКС-26, Богарная 56, Аруана, Жадыра, Мереке 70, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес;
по высоте растения - Карасай, Наз, Юбилейная 70, Раусин, Маншук, Мереке 70, Жалын, Береке, Пиротрикс 50, Богарная 56;
по числу колосков в колосе - Сапалы, Аруана, Береке, Маншук, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Ратан;
по числу зерен в колосе - Сапалы, Маншук, Наз, Карасай, Аруана, Береке, Батжан;
по массе зерна с колоса — ОПАКС-1, Аруана, Батжан,Карасай, Юбилейная 70, Наз, Береке;
по массе 1000 зерен - Карасай, Береке, Наз, Сапалы, Раусин, Стекловидная 24, Пиротрикс 50, Аруана, Жалын.
по массе зерна с растения - Юбилейная 60, Дербес, Батжан, Жадыра, Аруана, Береке, ОПАКС-1, ОПАКС-26;
Таким образом, испытания в разных экологических условиях «Караой» по паровому и не паровому предшественнику (предшественник - яровой ячмень) и «КазНИИЗиР» на богаре, сортов и линий озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР, позволили выделить доноры засухоустойчивости, которые в комплексе с другими хозяйственно-ценными признаками и свойствами представляют интерес при селекции на засухоустойчивость, скороспелость и высокое качество зерна.
4. ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ, ЗИМОСТОЙКОСТЬ, ИММУНИТЕТ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА
4.1 Засухоустойчивость.
Климат Казахстана в основном засушливый, в связи с чем, селекция пшеницы в основном ориентирован созданием сортов устойчивых к засухе. Однако в иные годы бывают и влажные, способствующие получению сравнительно высоких урожаев зерна, покрывающие недобор зерна засушливых лет. Следовательно, выводимые сорта должны быть пластичными, обладать высокой урожайностью как в засушливые, так и во влажные годы в конкретной зоне (Уразалиев, Беденко, Мустафаев, 1985; Зеленский, Любовцев, Моргунов).
После колошения, засухоустойчивость растения должна характеризоваться формированием крупного и выполненного зерна за счет активной работы флагового листа и других фотосинтезирующих органов, интенсивной реутилизации пластических веществ из запасных органов (Кершанская, 2000).
Засуха в Казахстане является лимитирующим фактором урожайности зерновых культур не только в аридных зонах, но и в относительно увлаженных. Так на юге и юго-востоке Казахстана почти ежегодно наблюдаются засухи, которые существенно снижают урожайность основной зерновой культуры - озимой мягкой пшеницы. Наиболее часто, трудности возделывания этой культуры на юго-востоке Казахстана связаны с невозможностью получения полноценных всходов из-за дефицита влаги в почве ко времени оптимальных сроков сева (20 сентября-10 октября). По непаровым предшественникам (яровой ячмень, пшеница и особенно после сафлора) такая проблема возникает почти ежегодно.
По нашим наблюдениям, в начальный период роста и развития растений, засуха сказывается в уменьшении числа колосоносных стеблей и числа колосков в колосе. В период налива зерна засуха приводит к ухудшению налива, образованию щуплости зерна и снижению его качества.
Урожайность у инорайонных позднеспелых сортов: Альбидум 114, Мироновская 808, Днепровская 521, Безостая 1 от засухи снижается значительно больше, нежели у сортов местной селекции: Богарная 56, Стекловидная 24, Наз, Сапалы и др. В то же время сорт среднеранней спелости Стекловидная 24, Наз - среднеспелой спелости, характеризуются высокой засухоустойчивостью на протяжении всего периода онтогенеза растений, что, очевидно, в значительной степени обусловило широкое их распространение в регионах страны.
Ежегодно, в питомнике конкурсного сортоиспытания, только в селекционных опытах богарного направления, изучаются более 100 сортообразцов. Эти формы чаще имеют высокий стебель, среднеплотный рыхлый пирамидальный, чаще веретеновидный или цилиндрический колос, в основном с эректоидным (камышовидным) расположением листьев или же имеют опушенные, с узкими и промежуточными по ширине листьями. Часто эти формы имеют опушенные стебли и колос, длинное подколосовое междоузлие (признак ксерофитности) и ряд других признаков, свойственных исключительно сухостепному агроэкотипу. По морфотипу относятся к полуинтенсивным и экстенсивным, среднеранним и среднеспелым формам развития, что соответствуют стандартам Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Богарная 56, Юбилейная 60, Карасай и другие – допущенных к использованию в озимосеющих регионах юга и юго-востока Казахстана.
Одним из средств повышения устойчивости урожаев является выведение сортов пшеницы, пластичных в отношении изменчивости внешних условий выращивания. В условиях сухостепной зоны особенно важно возделывание сортов наиболее приспособленных к большому разнообразию метеорологических условий, в частности, к резким изменениям в количестве и времени выпадения атмосферных осадков.
Обеспечить одновременное повышение уровня и устойчивости урожаев могут только урожайные сорта с широким диапазоном пластичности, таковыми являются наши современные сорта: Стекловидная 24, Наз - повсеместно возделываемые и допущенные к использованию на юге и юго-востоке Казахстана (Алматинской, Жамбылской Южно-Казахстанской и Кызылординской областях) и в других республиках Центральной Азии (Кыргызстан, Таджикистан, Туркменистан,) и России. В настоящее время эти два сорта в вышеназванных республиках занимают площадь возделывания более 1 млн. га. Следует отметить, сорт Стекловидная 24 при возделывании на орошении, также обладает достаточно высокой урожайностью - не уступающему стандарту поливного агроэкотипа, а порою даже достоверно превышает его т.е. стандарты поливного агроэкотипа. Одним из достоинств, характерных свойств сорта Стекловидная 24 является то, что при засухе наблюдалось отмирание боковых стеблей, вызванное жестким нарушением их водного баланса. Более мощный главный стебель перехватывает воду, поступающую из почвы и, возможно даже, оттягивает часть воды из боковых стеблей и таким образом формирует нормальный колос с выполненным зерном и стеблестоем подлежащим нормальную комбайновую уборку.
В целом, сорта богарного направления, прошедшие все этапы селекционного процесса в условиях сухой степи (Караоя), отличаются большой стойкостью к высоким температурам и низкой влажности воздуха в сухие годы, давая в то же время во влажные годы высокие урожаи зерна.
Препятствием к широкому внедрению раннеспелых сортов пшеницы является относительно меньшая их урожайность, чем сортов среднеспелых и среднепоздних. Длительное возделывание особо ценных, урожайных, пластичных сортов избавит сельхозпроизводителей от слишком частых сортосмен, неоправданных в экономическом и организационном отношении.
4.2 Зимостойкость.
Как и любой признак, зимостойкость сортов обусловлена их генотипическими особенностями. Нами, в КазНИИЗиР, для повышения зимостойкости создаваемых сортов озимой пшеницы, наиболее широко привлекались в скрещивания зимостойкие сорта
Уровнем морозостойкости сортов на разных фенофазах обусловлена зимняя выживаемость растений озимой пшеницы Так, при перезимовке растений в фазе наклюнувшихся семян или проростков, не вышедших на поверхность почвы, отмечена полная гибель всех изучавшихся сортов даже при температуре почвы на глубине заделки семян -10 град. С (таблица 6). В фазе всходов низкая морозостойкость отмечена у Богарной 56 - 17%, самая высокая у сорта Наз – 40%,.
Таблица 6 – Результаты перезимовки пшеницы на богаре по паровым и непаровым предшественникам
| Сорт | Количество растений в начале весенней вегетации, шт./м2 | Зимостойкость в процентах от высеянных семян | ||
| пар | непар | пар | непар | |
| Раннеспелые | ||||
| Басар | 171 | 120 | 57 | 40 |
| ОПАКС-26 | 180 | 117 | 60 | 39 |
| КВ 210 | 214 | 105 | 71 | 35 |
| Среднеранние | ||||
| Стекловидная 24 | 200 | 100 | 67 | 33 |
| Богарная 56 | 147 | 52 | 49 | 17 |
| Среднеспелые | ||||
| Безостая 1 | 204 | 112 | 69 | 39 |
| Юбилейная 60 | 200 | 110 | 67 | 37 |
| Наз | 213 | 120 | 71 | 40 |
Если у озимой пшеницы зимостойкость в фазе всходов, 3-го листа и кущения связаны с морозостойкостью сорта, то в фазе проростков, не вышедших на поверхность почвы, кроме морозостойкости важным признаком зимостойкости являются: холодостойкость проростков, как способность растений расти при низких положительных температурах. В случае задержки всходов до весны, рост колеоптиля в дальнейшем протекает при пониженных температурах. Будучи неспособным пробиться на поверхность почвы такой лист сжимается в «гармошку» и проростки гибнут после расходования питательных веществ эндосперма. Данное явление часто наблюдаются в зоне необеспеченной осадками богары юга и юго-востока Казахстана, при возделываний по непаровому предшественнику.
В случае отсутствия всходов с осени, уровень морозостойкости проростков при температуре до -14 градусов С должен гарантировать полевую всхожесть не менее 70%. В случае ухода в зимовку в фазе 1-3 листочков, растения должны выживать при температуре почвы на глубине узла кущения до -16-(-17) градусов С. Для возделывания на богаре предпочтительны холодостойкие формы, обеспечивающие выход шильца первого настоящего листа на поверхности почвы под защитой колеоптиле.
4.3 Иммунитет.
Ржавчинные и головневые болезни наносят серьезный ущерб зерновому хозяйству страны. Ежегодные потери только от ржавчины в целом достигают 10% мирового производства зерна. Наиболее опасны для юга желтая ржавчина (Puccinia graminnis Pert. F.trici), она поражает листья, влагалище, стебли, колосовые чешуи. Поражая вегетативные и генеративные органы растений, ржавчина обусловливает избыточную транспирацию, усыхание листьев, ослабляет процесс ассимиляции в колосе, снижает активность ферментов и приводит к снижению озерненности и массы зерна колоса.
Для повышения иммунологического потенциала создаваемых сортов в скрещивания привлекались идентифицированные по генам устойчивости разнообразный исходный материал, выделенные лабораториями иммунитета КазНИИЗР и НИИСХ (Отар). Кроме этого привлечены образцы суперпшеницы из Чили, Бразилии и наши отдельные сорта и гибридные популяции пшеницы, устойчивые к ржавчине и с высокой озерненностью колоса (до 70 зерен на колос а также высокоозерненные формы тритикале, имеющие по 75-85 зерен на колос).
Для выявления эффективных генов устойчивости, нами проведен скрининг международного набора сортов-дифференциаторов питомника-ловушки (CWARTN), включающего 8 международных, 8 европейских, 30 австралийских и 6 дополнительных дифференциаторов болезни, где для дифференциации популяции ржавчины использованы серии изогенных линий, созданные C. Wellings на основе сортов Aroopa и Avocet. Анализ показал, что у северо-американских сортов устойчивость одновременно к желтой и бурой ржавчине пшеницы проявили генотипы Lemhi Paha Oruchamp, Riebessel 47/51, Lee, Tres, Expass и Clement, Vr 2 x (Heines VII) и Vr 4 x Hybrid 46). Среди линий Avoset устойчивыми были линии-носители генов Vr 10, Vr 15. Отрадно отметить устойчивый тип реакции (R) у наших высокопродуктивных сортов Наз, Арап, Таза, а также у Кыргызстана – сорта Тилек, Адыр; Краснодарские сорта - Купава, Княжна, Уманка, из международного центра ICARDA – BWKLDN-95, BWKLDN-9, BWKLDN-33.; из питомников СИММИТ – МК-3744, МК-3745, МК-3750, МК-3796, МК-3797.
В условиях Алматы (КазНИИЗиР) устойчивость к желтой и бурой ржавчине показали: Vilmorin 23, Strubes Dickkppt Suvon 92 x Omar T.spelta (-Vr 5), Hybrio 46 (Vr 4+), Nord (3 N), Carsteus V (CV), Heinese VII (Vr 2, Vr 11, Vr 25). Среди австралийских дифференциаторов отличились линии Avocet: Vr 5, Vr 10, Vr 15. Тем не менее, ржавчинные болезни в условиях сухой степи особых опасностей не представляют.
В результате ежегодных исследований, в селекционном материале нами выделены стабильно комплексно-устойчивые к бурой, желтой ржавчине сорта озимой мягкой пшеницы: Наз, Арап, тритикале Таза; слабовосприимчивые сорта Сапалы, Карасай, Казахстанская 10, Алия, Реке и др., которые с успехом привлекаются в скрещивания в селекции на иммунитет растений.
Из наших сортов устойчивых и умеренно устойчивых к головне следует отметить следующие сорта: Наз, Сапалы, Арап, Таза, Красноводопадская 210, Егемен, Алия, Нуреке, Казахстанская 10; из зарубежных- Украинские: Мирхад, Снежана; Российские – Кранодарская-29, Кавказ, Безостая-2, Дельта, Крошка; из Киргизских: Адыр, Зубков.
Шедевр казахстанской селекции нашего института Наз — наряду с другими достоинствами ценен также своей болезнеустойчивостью. Сорту в высокой степени присуща горизонтальная устойчивость к ржавчине и, отчасти, твердой головне. Долговременную защиту популярных сортов пшеницы от поражения вредоносными болезнями можно обеспечить с помощью метода беккроссной селекции. Однократное скрещивание с сортом — донором и последующее применение многократных беккроссов позволяет полностью восстановить сортотип реципиента по всем признакам, сохранив желаемое свойство иммунности.
Ряд сортообразцов, относительно устойчивые к твердой головне (10681-14, 7488-16 и другие), получены и испытываются в питомнике конкурсного сортоиспытания на богарном стационаре.
Сортам сухостепного агроэкотипа не обязательно иметь высокую устойчивость к видам ржавчины, они должны быть толерантными во влажные годы, а в засушливые годы ржавчинные болезни на богаре могут не проявляться.
4.4 Качество зерна.
Самой важной и трудной задачей является совмещение в сортах высокого качества зерна с его высокой урожайностью. Насколько задача трудна, видно из того факта, что в числе 31 сорта озимой пшеницы, допущенных к использованию и занесенных в Госреестр селекционных достижений Республики Казахстан на 2008 г., только 8 сортов (Безостая 1, Богарная 56, Карасай, Лютесценс 72, Мироновская 808, Одесская 120, Прикумская 36, Стекловидная 24), относятся к ГОСТу для «сильной пшеницы».
К наиболее ценным по качеству зерна относятся 12 сортов озимой мягкой пшеницы: Актерекская, Алмалы, Алия, Булава, Жетысу, Интенсивная, Красноводопадская 210, Наз, Сапалы, Южная 12,Эритроспермум 350, Майра.
В селекционной работе, нами в гибридизацию были привлечены следующие высококачественные сорта пшеницы из генофонда КазНИИЗиР и других НИИ стран СНГ: Богарная 56, Одеская 51, Обрий, Мироновская 808, Краснодарская 57, Краснодарская 39, Зирка, Донская Остистая, Донская безостая, Донецкая 5, Днепровская 846, Безостая 1, Эритроспермум 127, Харьковская 81, Харьковская 63, Ростовчанка, Прикумская 36, Партизанка, Опакс 1, Стекловидная 24, Наз,Сапалы, Юбилейная 60, Юбилейная 70, Карасай, Мереке 70, Жадыра, Дербес, Раусин, Жалын, сортообразцы из питомника КСИ богарного направления с высокими показателями качества зерна и др.
Нами, для улучшения качества зерна ежегодно проводится широкомасштабное скрещивание с сортами, обладающими высокими технологическими показателями качества зерна и стойкие против засухи в период формирования зерна. Чаще всего скрещивание проводилось с сортами: Богарная 56, Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Юбилейная 70, Сапалы, Карасай, Мереке 70, Жадыра и другими высококачественными сортами. Чаще скрещивают мягкую пшеницу с твердой, которая обладает высококачественным зерном и хорошую засухоустойчивость во второй половине вегетации. При этом, скрещивания проводятся по следующим циклам: простые, сложные, насыщающие, возвратные, даблкросс, топкросс, диаллельные.
Чаще, действенным методом улучшения качества зерна, являются повторные отборы из сорта популяции с высокими показателями качествами зерна. При этом различия по продуктивности и качеству зерна бывают значительными. Например, из сортообразца 9092-12, имеющего невыровненный стеблестой с мучнистым мелким зерном, было отобрано продуктивная линия 9092-12-7 со стекловидным крупным зерно и выровненным стеблестоем средней высоты, которая получила название нового сорта Сапалы. Повышена стекловидность и другие показатели качества зерна у сорта Юбилейная 70 (7488-22-95). Такой же этап прошли сорта: Алатау (9182-5-1), Юбилейная 60 (9179-15-3), Карасай (9179-15-1). Последний сорт с 2009 года вошел в список «сильной пшеницы», соответствующие ГОСТу согласно реестра допущенных к использованию сортов ГКСИСК. Повторные внутрисортовые отборы на качество зерна выгодны тем, что ряд других свойств при этом, находятся уже в селекционно отработанном виде, которых всячески поддерживали в результате повторных отборов.
Начиная с 1980 года, нами, в условиях богарного земледелия сухой степи юго-востока Казахстана (Богарный опорный пункт «Караой» КазНИИЗиР), созданы высококачественные сорта озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа, получившие постепенно широкое распространение: Богарная 56 (1981 г.) допущенный к использованию в условиях Алматинской, Жамбылской и Кызылординской областях.Сорт ОПАКС-1 (1986) в Алматинской области. Сорт Стекловидная 24 (1995 г.) – в Алматинской, Жамбылской и Южно-Казахстанской областях. Сорт Наз (2001, 2007 гг.) – в Жамбылской, Кызылординской и Алматинской областях. Сорт Сапалы (2001 г.) – в Алматинской области. Сорт Юбилейная 60 (2001) – в Кызылординской области. Сорт Карасай (2009) в Алматинской области и ряд других сортов: Дербес (2001), Раусин (2001), Южная 12 (1992), Жадыра (2008), в том числе: Стекловидная 24 (1995), Наз (2000), Карасай (2008) – допущенные для возделывания в других сопредельных Республиках стран СНГ: России, Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана и занимающие площадь возделывания более 1млн. га.
5. КОРРЕЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ
Анализ данных литературы и собственные исследования [Уразалиев,1986] показывают, что многие признаки и свойства растений (длина вегетационного периода, фотопериодизм, линейные размеры растения и органов его: число листьев, колоса, стебля, корневой системы) более консервативны и мало подвержены влиянию условий внешней среды. Однако и те и другие по группам (реже попарно) взаимозависимы между собой.
Как показали проведенные исследования, по характеру корреляционных связей среди тест-гибридов можно выделить три основные плеяды продуктивности: 1) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), продуктивная кустистость (Т); 2) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), число зерен в колосе (М); 3) масса зерна с одного растения (И), масса зерна с одного колоса (S), число зерен в колосе (М). К ним примыкает признак с более слабыми связями – длина колоса (L). Сравнительно независимыми являются признаки высота растений (Н), число колосков в колосе (W), масса 1000 зерен (Р). У родительских форм корреляции в целом были выражены несколько слабее, чем у гибридов F1. Более четко выражены плеяды: 1) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), продуктивная кустистость (Т) – так же, как у гибридов F1; 2) масса зерна с одного растения (И), масса зерна с одного колоса (S), продуктивная кустистость (Т), т.е. в данном случае существует сильная отрицательная зависимость между продуктивной кустистостью (Т) и массой зерна с одного колоса (S). Несколько слабее зависимость числа зерен с колоса (М) с массой зерна с растения (И), массой зерна с колоса (S) и числом зерен с растения (Z). Относительно независимым оказывается признак длина колоса (L). Так же как у гибридов F1. независимыми были признаки высота растения (Н) и масса 1000 зерен (Р) – рисунок 5.4 Б.
Различия в проявлении корреляции между изучавшимися признаками у гибридов в разные годы исследований были значительно больше таковых по тестерам. Характерно увеличение числа сильных корреляционных связей при улучшении условий вегетации.
По-видимому, менее благоприятные условия вегетации приводили к более четкому разделению корреляционных плеяд, большей жесткости структуры связей.
Сильнее всего, как при группировке гибридов по тестерам, изменялась система зависимостей урожая от остальных изучавшихся признаков.
Стабильные корреляции во все годы испытания наблюдались между продуктивной кустистостью (Т) и числом зерен с одного растения (Z).
Перераспределение корреляции вызвано, видимо, разным уровнем урожайности в годы исследования в связи с разными природно-климатическими условиями.
Анализ корреляционных связей между элементами структуры урожая и зерновой продуктивности индивидуальных растений (фенологические корреляции) показывает, что по пару продуктивность зерна в большей степени обусловлена количеством колосков (r = от 0,63 до 0,95) и в меньшей степени продуктивной кустистостью (r = от 0,70 до 0,79). Масса 1000 зерен является нейтральным признаком (r = от 0,16 до 0,50).
По непару у сортов всех типов скороспелости сохраняется высокая корреляционная зависимость продуктивности зерна растений от количества колосков (r = от 0,54 до 0,90) и зерен в колосе (r = от 0,77 до 0,97). Положительная связь продуктивности зерна с продуктивной кустистостью сохраняется только у среднеранних сортов экстенсивного типа (r = от 0,66 до 0,64), остальные изучавшиеся сорта по не пару не образуют продуктивных боковых побегов.
В отличие от парового предшественника, при непаровом положительная корреляция продуктивности зерна с массой 1000 зерен проявляется у раннеспелых (r = от 0,60 до 0,65) и среднеспелых сортов (r = от +0,75 до 0,87), у среднеранних этот признак остается нейтральным (r = +0,41 до 0,49).
6. МЕТОДЫ ОТБОРА И ОЦЕНКИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
6.1 Отбор и оценка селекционного материала
Урожай зерна с единицы площади посева, наряду с продуктивностью зерна растения, находится в тесной зависимости от густоты колосоносных побегов перед уборкой. В опытах, коэффициент корреляции этого признака с урожаем зерна варьировал от 0,72 до 0,81. Подобные результаты получены на многолетних опытах по конкурсному сортоиспытанию, в условиях богары Караоя. Так, весенняя густота стояния растений определяет уровень урожайности, которая находится в тесной зависимости от сроков получения всходов. На весеннюю густоту стояния растений существенно влияет зимостойкость.
В условиях сухой степи богары следовало выяснить значение раннеспелых форм по урожаю зерна перед среднеранними. Красноводопадская 210, несмотря на свою раннеспелость, уступает Безостой 1 и Богарной 56 по зимостойкости и продуктивной кустистости, не имеет преимуществ ни по чистому пару, ни по непаровому предшественнику.
Результаты конкурсного испытания сортов различных типов скороспелости на богаре показывают, что сорта среднераннего и среднеспелого типа дают наиболее стабильную урожайность по среднемноголетним данным. Среднепоздний тип не имеет преимуществ даже в благоприятные по погодным условиям годы (таблица 7).
Следовательно, при создании сортов южноказахстанского богарного агроэкотипа в т.ч. на юго-востоке Казахстана, целесообразно ориентироваться на два типа скороспелости: среднеранний и среднеспелый.
Таблица 7- Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от типа скороспелости
| Тип скороспелости | Урожайность, ц/га | |||
| Среднее 1975-1984 гг. | Среднее 1985-2009 гг. | |||
| пар | непар | пар | непар | |
| Раннеспелые | 23,1 | 16,2 | 24,3 | 20,2 |
| Среднеранние | 25,9 | 18,8 | 25,9 | 21,6 |
| Среднеспелые | 24,9 | 18,2 | 25,2 | 21,2 |
| Позднеспелые | 16,7 | 12,3 | - | - |
| НСР | 0,8 | 0,9 | 0,6 | 0,8 |
Как уже установлено, сортообразцы, колосящиеся позднее сорта Безостая 1 на 5 и более дней бесперспективны для возделывания в условиях сухой степи богары. Предпочтение следует отдавать среднеранним и среднеспелым формам.
Более детальный анализ, выполненный за многие годы (1974-2009 гг.) исследования позволяет наметить два морфобиотипа, как объекта отбора перспективного материала с целью создания сортов южноказахстанского неполивного агроэкотипа для возделывания по чистому пару: среднеранний полуинтенсивный и среднеспелый полуинтенсивный.
По результатам многолетних исследований и анализа, по типу развития наиболее предпочтительны и более высокоурожайные – среднеранний полуинтенсивный.
Для непарового предшественника намечены также 2 морфобиотипа: среднеранний экстенсивный и среднеспелый экстенсивный
Из них наиболее предпочтительны и более высокоурожайные — среднеранний экстенсивный и, отчасти, среднеспелый экстенсивный.
Многолетними исследованиями (1980…2009 годы) на богарных землях юга и юго-востока Казахстана (опорные пункты НПЦЗР «Караой» и «Караспан») по созданию сортов сухостепного агроэкотипа выявлена закономерность: отбор на высокую продуктивность следует проводить по комплексу признаков, в том числе и продолжительность вегетационного периода. В частности, отобранные генотипы должны быть на уровне стандарта Стекловидная 24 и более скороспелыми (на 2-3 суток) в сравнении со стандартами ОПАКС 1, Безостая 1, Наз, Сапалы. Ультроскороспелые формы типа Красноводопадская 210, Красноводопадская 25 вследствие раннего созревания (на 6-7 суток раньше стандарта) далеко не полнолностью используют имеющийся запас влаги в почве в ответственный период- налив зерна и поэтому формируют меньший урожай, чем стандарты, несмотря на то, что имеют относительно высокую степень засухоустойчивости. Позднеспелые сорта Альбидум 114, Мироновская 808, Карлыгаш созревающие на 6-8 суток позже стандартов, как правило, попадают в более жесткие условия засухи, вследствие чего нередко формируют недоразвитые, иногда щуплые, а в лучшем случае с перехватом зерна, что в конечном счете, значительно снижает урожай с единицы площади[279]. Эта закономерность проявляется на обширных площадях Алматинской, Жамбылской, Восточно-Казахстанской и некоторых районов Южно-Казахстанской областей.
Шедевром сочетания скороспелости и высокой продуктивности является наш сорт - Стекловидная 24 селекции КазНИИЗиР, полученный в результате внутривидовой гибридизации местного среднераннего сорта Богарная 56 с сортом Теплоключенская 2 и в последующем с сортом Ростовчанка (Скороспелка 3б х Мироновская 264, сильная пшеница). Сорт Стекловидная 24 выколашивается на 3-5 дней раньше своих родительских форм. Сорт засухоустойчив, технологические показатели качества зерна соответствуют требованиям стандарта по ГОСТу на сильные пшеницы.
Ряд перспективных линии богарного направления сухостепного агроэкотипа селекции КазНИИЗиР сочетают скороспелость с комплексом положительных признаков и свойств: 9179-11, 9179-34, 9182-2, 9201-10, 10577-9, 9092-3-83, 10840-15 и др.
Одна из причин медленного продвижения скороспелых форм озимой пшеницы в северные районы является их слабая зимостойкость. Скороспелость слабо коррелирует с зимостойкостью. Однако селекционеры СНГ имеют успехи удачного сочетания этих двух признаков [279]. Нами в КазНИИЗиР совместно с Павлодарским НИИСХ создан сорт озимой пшеницы Памяти Бекенова (2008г.), сочетающий скороспелость с высокой зимостойкостью, который в настоящее время проходит испытание в ГКСИСК и интенсивно размножается в Павлодарском НИИСХ, Павлодарской области.
Препятствием к широкому внедрению в посевы раннеспелых сортов пшеницы является значительно меньшая их урожайность, чем сортов среднеранних, среднеспелых.
Продуктивная кустистость сортов сухостепного агроэкотипа должна быть минимальной, т.е. не более 2-3 стеблей на 1 растение, т. к. большая кустистость сопровождается излишним образованием неколосоносных подгонов, создавая большую непродуктивную ассимиляционную поверхность и тем самым повышая общую транспирацию при большом дефиците влаги. Все это, в конечном счете, приводит к меньшей озерненности колосьев, потере натуры зерна и снижению массы 1000 зерен.
Сорта богарного направления должны иметь высоту растения несколько большую, чем стандарты Безостая 1 и Красноводопадская 210, т.е. типа Стекловидная 24, ОПАКС 1, Сапалы. При этом соломина должны быть гибкой, средней толщины, что позволило бы в любые, и в особенности в засушливые годы без потерь проводить комбайновую уборку. При излишней высоте растения, часть питательных веществ и лимитированный запас расходуются на образование излишней биомассы, повышая отношение массы стебля к зерну и, в целом, продуктивность зерновой части. В засушливые годы в пустынно-степной зоне сильно снижается высота растения, что естественно, затрудняет механизированную уборку. С другой стороны низкорослые формы обычно имеют толстую соломину и в основном широкие листья, т. е. излишнюю ассимиляционную поверхность, что крайне нежелательно для условий богары. Желательно, чтобы даже в самые засушливые годы высота растений была не менее 50 см, а во влажные - не более 110 см.. Формы с большим количеством колосков не всегда являются высокопродуктивными, так как не все колоски содержат фертильные цветки или же не все цветки формируют семена в силу чего наблюдается определенная череззерница. Поэтому перспективным является улучшение генотипа по потенциальной и реальной продуктивности колоса, числу зерен в колосе на базе повышенного числа колосков и многоцветковости (многозерности)[Лели, 1980].
Наиболее эффективным сочетанием структуры урожайности в сортах пшеницы сухостепного агроэкотипа является совмещение нормальной уборочной густоты растений с высокой озерненностью колосьев и выполненности зерен т.е. высокой массы 1000 зерен.
Поскольку формирования зерна у среднеранних и среднеспелых сортов происходит, главным образом, в период весенних и весенне-летних осадков, следовательно для полного использования этих особенностей важно было придать сортам свойство крупнозерности. За счет этого признака т.е. крупнозерности и свойственной им малой продуктивной кустистости в условиях сухой степи, продуктивность колоса может быть значительно увеличена.
Низкорослость хлебов вызывает большие потери во время уборки в засушливые годы, при этом теряется много срезанных колосьев не попадая в молотильный аппарат. В то же время излишняя высокорослость пшеницы во влажные годы, ведет к расточительному использованию запасов почвенной влаги и мешает полевым работам.
В условиях сухой степи юго-востока Казахстана при отборе элитных колосьев из гибридных популяции необходимо, чтобы в колосе по паровому предшественнику было не менее 30 зерен, по непаровому не менее 25 зерен.
Нашими наблюдениями, число зерен в колосе, при дефиците влаги, подвергается резким изменениям у сортов сухостепного агроэкотипа в сторону уменьшения. Особенно резкое снижение количества зерен в колосе, доходящие до полной стерильности, наблюдается при дефиците влаги в период выхода в трубку.
Тот же фактор, лимит влаги, ограничивал продуктивную кустистость. При этом получался редкий стеблестой т.е. возникает необходимость максимального повышения продуктивности каждого колоса за счет увеличения количества и массы зерна.
Для сухой степи богары предпочтительны полуинтенсивные морфотипы, которые более «экономно» расходуют пластические вещества на утолщение соломины и «лишние» цветки в колосках, направляя их на формирование дополнительно продуктивных побегов. По-видимому, такой тип обмена веществ в засушливых условиях богары более пластичен: каждый дополнительный побег кущения – это дополнительные узловые корни, а в случае резкой засухи злаки регулируют рост биомассы, сбрасывая «лишние» побеги.
6.2 Некоторые методические основы селекции озимой мягкой пшеницы на урожайность и качество зерна.
Улучшение сортов по тем или иным свойствам, путем гибридизации, требует привлечения разнообразного материала. Большой интерес в этом отношении представляют, прежде всего, сорта адаптированные к местным условиям возделывания, проверенные в условиях данной и сопредельных зон. На их базе был получен ряд ценных гибридных сортов. Так, с участием сорта Безостая 1 созданы сорта Богарная 56, ОПАКС-1. С участием сорта Богарная 56 созданы сорта: Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Юбилейная 60, Карасай, Раусин, Дербес. С участием сорта ОПАКС-1- сорт Раусин, которые, в свою очередь, используются при сложных скрещиваниях. Таким образом, на базе местных форм идет непрерывное совершенствование сортов, повышение их приспособленности к внешним условиям, улучшение качеств. В результате, общая ценность последних гибридных сортов, выведенных в КазНИИЗиР, значительно превосходит исходный материал пшеницы, с которого начиналась работа.
В селекционной работе, на практике, очень часто селекционерам удается выделить улучшенные формы из некоторых сортов пшеницы повторными отборами. Этим методом создан сорт Безостая 1, элитное растение для которой отобрано в восьмой генерации сорта Безостая 4 (Лукьяненко,1973). Таким же методом нами создан сорт Памяти Бекенова от зимостойкого сорта Жалын (2008 г.), который ориентирован для возделывания в условиях Востока и Запада Казахстана.
За период селекционной работы по озимой мягкой пшенице в условиях сухой степи с 1974 по 1984 г.г., созданные сорта богарного направления, сухостепного агроэкотипа: Богарная 56 (1981г.) и ОПАКС-1 (1986г.), Пиротрикс 50 допущенные в Жамбылской и Алматинской областях, превышали по урожайности зерна районированный сорт Безостую1 соответственно на 4,6ц/га или на 24,1%, 5,8ц/га и 31,2%, 1,6ц/га и 6,9%.
В дальнейшем, во вновь выведенных сортах свойства урожайности и пластичности повышались. Так, озимая мягкая пшеница Богарная 56 превысила своего родителя Безостую1 по урожайности зерна и других возделываемых в условиях Жамбылской области сортов озимой пшеницы Днепровскую 521, Мироновскую 808 и др. Позднее были созданы сорта богарного направления: ОПАКС-1, Пиротрикс 50, Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Юбилейная 60, Карасай, Мереке 70, Жадыра, Майра и др. селекции КазНИИЗиР, которые превысили по урожайности зерна Богарную 56 и были допущены к использованию на юге и юго-востоке Казахстана, в республиках Средней Азии. Все эти сорта прошли конкурсную оценку в сети Государственного сортоиспытания и показали лучшие результаты по урожайности зерна и, в особенности, качеству зерна в сравнении с допущенными к использованию до них селекционными сортами. В условиях опорного пункта «Караой» КазНИИЗиР, в сухой степи, урожаи вышеназванных сортов в сравнений со стандартом Безостая 1 в эти годы были на 30-40% выше.
Способность пшеницы мобилизовать ресурсы питания в тяжелых условиях острозасушливых лет оказалась различной в зависимости от сорта.
За относительно короткий период работы, лаборатория селекции озимой мягкой пшеницы КазНИИЗиР, в настоящее время, имеет множество новых сортов озимой мягкой пшеницы, обладающих высокой урожайностью зерна в сочетании с высокими технологическими показателями качества. При высокой засухоустойчивости они обладают способностью использовать высокий агротехнический фон гораздо более продуктивнее, чем ранее выведенные сорта. По некоторым из них прибавка урожая превысила стандартные сорта на 4-6 ц/га и при этом имели очень высокие технологические показатели качества зерна.
7. МЕЖВИДОВАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ ПШЕНИЦЫ
Для создания исходного материала наиболее результативными являются методы внутривидовой и межвидовой гибридизации с последующим отбором лучших растений. Большинство существующих сортов пшениц созданы этими методами. Однако метод внутривидовой гибридизации не дает такого большого разноообразия гибридной изменчивости и пластичности растений как межвидовая гибридизация и зависит в основном от правильного выбора компонентов скрещивания, способствующих развитию и закреплению желательных признаков.
При межвидовых скрещиваниях селекционер обычно получает генетически обогащенную гибридную популяцию, где имеются линии с новыми трансгрессивными признаками, которых нет у исходных форм.
Одним из начальных этапов селекции при межвидовой гибридизации является получение жизнеспособных гибридных семян и высокоплодовитых гибридов первого поколения. В связи с этим в работе по межвидовой гибридизации приходится встречаться со значительными трудностями, связанными в основном в нескрещиваемости или трудной скрещиваемости видов, в бесплодии или слабой плодовитости гибридных растений. Цитогенетиками установлено, что нормальной скрещиваемости при межвидовой гибридизации мешает ряд факторов: пыльца одного вида не проростает на рыльце другого вида; пыльца проростает, но пыльцевые трубки растут так медленно, что оплодотворение не происходит; в некоторых случаях происходит оплодотворение яйцеклетки и начинается формирование гибридного зародыша, но этот зародыш гибнет на той или иной стадии эмбрионального развития и поэтому способных к проростании семян не образуется.
Успех гибридизации зависит в основном от правильного подбора компонентов скрещивания и условиях гибридов первого и последующих поколений, в благоприятных условиях селекционного фона, способствующих развитию и закреплению желательных признаков. Нами в работе использовались различные виды пшениц, каждый из которых характеризуется отдельными положительными признаками.
7.1 Тетраплоидные пшеницы
Triticum persicum Vav. ex Zhuk., T. сarthlicum Nevski (Пшеница персикум, дика, карталинская) – вар. Фулигинозум.
Учитывая ценные признаки вида T. persicum (скороспелость, холодостойкость, иммунитет к мучнистой росе и др.), необходимо более широко вовлекать его в скрещивания при выполнении современных программ селекции мягкой пшеницы.
Пшеница тургидум (Triticum Turgidum (английская)– вар. Плинианум.
T. turgidum характеризуется рядом полезных для селекции признаков. Многие образцы выделяются высокой продуктивностью: колос крупный, многоцветковый, многозерный. Ряд форм выделяется скороспелостью; большинство же образцов являются средне- или позднеспелыми.
Пшеница полоникум (T. polonicum L.) – вар Левиссимум.
Морфологически колос T. polonicum резко отличается от других видов. Колосковые чешуи его очень длинные (до 4 см), пергаментно-травянистой консистенции. Зерновка удлиненная, стекловидная, имеет сходство с зерновкой твердой пшеницы. Образ жизни яровой. T.polonicum выделяется скороспелостью (подвид эфиопский), крупнозерностью. Для вида характерны неосыпаемость, относительная устойчивость к грибным болезням [316,317]. М.М.Якубцинер [318] отмечает превосходство по устойчивости к бурой ржавчине средиземноморской экологической группы. Ряд форм имеет высокое содержание белка в зерне (до 26,9%).
Пшеница Тимофеева (T. timopheevii Zhuk).
К полезным для селекции признакам относятся: комплексная иммунность к мучнистой росе, желтой и бурой ржавчине, пыльной и твердой головне, устойчивость к фузариозу, к гессенской и шведской мухам, клопу-черепашке, зеленоглазке и пьявице.
7.2 Гексаплоидные пшеницы
Пшеница Спельта(T. Spelta L.) – гр.Рубровелютинум.
Обладает рядом полезных признаков: неприхотливость, сравнительная зимостойкость в ареале, устойчивость к избыточному увлажнению, высокое содержание белка в зерне, у ряда образцов- до 24,8%, способность давать долго не черствеющий хлеб, пригодность муки из спельты для изготовления кондитерских изделий.
Пшеница шарозерная (T. sphaerococcum Perc.) – вар. Глобозум.
К полезным свойствам относятся: устойчивость к полеганию, вертикальное расположение листьев, малая требовательность к почвенным условиям [334], скороспелость, зноевыносливость, шаровидная форма зерновки, имеющая существенное значение для соотношения выходов муки и отрубей [Жуковский, 1971; Шахмедов, 1972].
Пшеница мягкая (Triticum aestivum L.) – вар. Лютесценс.
Пшеница мягкая насчитывает более 100 разновидностей [Дорофеев, 1973]. Мягкая пшеница — ведущая продовольственная культура многих стран мира. Гибридизация мягкой пшеницы с тетраплоидными видами с геномами AuB свидетельствует об их частичной генетической совместимости. Гибридизация мягкой пшеницы с гексаплоидными видами с геномами AuBD удается легко, так как эти виды генетически совместимы.
При межвидовой гибридизации мягкой пшеницы обычно используют насыщающие скрещивания, которые удаются довольно легко.
Использование видов пшеницы в практической селекции обычно связано с получением легко вымолачиваемых форм.
Пшеница компактум (T. сompactum Host) - вар. Фетисови.
T.сompactum — вид полиморфный. По ряду морфологических признаков сходен с мягкой пшеницей. Отличается от нее плотным и коротким колосом. Обладает высокой засухоустойчивостью.
Результаты опытов показывают: при скрещивании различных видов пшениц, процент завязывания от скрещивания равнохромосомных пшениц на 47,5 % выше, нежели от скрещивания разнохромосомных видов.
Гибриды F1, почти во всех комбинациях скрещивания обладают гетерозисом по продуктивности зерна. Доминантными признаками являются такие, как признак безостости, красной окраски зерна и колоса, опушенности.
Всхожесть и сохранность гибридов первого поколения ( F1), ниже чем у родительских форм.
Стерильность гибридов F1 преобладают над фертильностью.
Во втором поколении гибридов (гибриды F2) наблюдается в основном промежутоточная наследственность между родительскими формами. Выделяются формы как материнских, так и отцовских пар. Происходит образование новых форм (разновидностей и видов), резко отличающихся от родительских видов.
При скрещиваний озимой формы с яровой, у гибридов первого поколения доминируют признаки яровости. Признаки озимости находятся в рецессивном состояний. Во втором поколении начинает идти выщепление, хотя в незначительном количестве гибридов в сторону озимых форм.
Изучение развития межвидовых скрещивании показало большое разнообразие гибридной изменчивости, характеризующийся широким формообразовательным процессом по морфологическим и биологическим признакам, что позволяет производить отбор многочисленных хозяйственно-ценных признаков и свойств.
Из всего набора изученных нами видов пшеницы в условиях сухой степи, наряду с T.Aestivum наиболее приемлемым оказался вид компактной гексаплоидной пшеницы (2п=42) Triticum Compactum. Данный вид обладает высокой засухоустойчивостью, что является очень важным свойством для создания сортов мягкой пшеницы богарного направления, сухостепного агроэкотипа. Практическая значимость которого в селекции пшеницы на засухоустойчивость достаточно велика. С участием вышеназванного вида в межвидовых скрещиваниях создан засухоустойчивый сорт озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа под названием Мереке 75 (каталог 10681-14), обладающий высокой урожайностью в сочетаний с высокими технологическими показателями качества зерна. Данный сорт передан в ГКСИСК в 2010 году.
8. МОДЕЛИ СОРТОВ СУХОСТЕПНОГО АГРОЭКОТИПА.
Селекционеру важно четко представлять, каким требованиям должен отвечать будущий сорт, а также какие изменения в производстве могут произойти ко времени его выведения. Это поможет правильно выбрать исходный материал, определить методы создания наследственной вариабельности в популяциях для отбора, а также наиболее эффективные методы отборов и оценки перспективных линий.
8.1 Модель сорта
Сравнение вариантов модели богарного агроэкотипа с моделью идеального базового орошаемого агроэкотипа показывает, что урожайность на богаре 3 раза меньше, чем в условиях орошения.
Уровень засухоустойчивости экстенсивных сортов богарного экотипа должен обеспечить синхронность формирования зачаточного колоса у бокового побега с главным. Что обещает выравненность не только по количеству зачаточных элементов колоса, но и по фактической структуре урожая, т.е. необходима селекция на устранение или сведение к минимуму внутрикустовой конкуренции между побегами за пищевые ресурсы среды.
Сорта южноказахстанского богарного агроэкотипа должны характеризоваться интенсивным типом налива зерна как за счет ассимилятов, так и нелистовых органов (стебля, колосовых чешуи, остей).
Очень важна для богарного агроэкотипа полнота оттока пластических веществ из отмирающих листьев, стебля, корней. Особенно по непаровому предшественнику, когда фотосинтез может быть подавлен раньше, чем отток.
Все варианты южноказахстанских агроэкотипов, должны обеспечивать формирование зерна, по качеству соответствующие ГОСТу для сильной пшеницы (таблица 8).
Таблица 8 – Параметры моделей сорта богарного направления сухостепного агроэкотипа озимой мягкой пшеницы
| № п/п | Признаки и свойства | Параметры сортов среднеранней спелости | |
| Предшественники | |||
| пар | непар | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| I Признаки и свойства определяющие продуктивность | |||
| 1 | Образ жизни | озимый | озимый |
| 2 | Тип скороспелости по дате колошения | среднеранний | среднеранний |
| 3 | Период от начала весенней вегетации до восковой спелости в т.ч. до колошения | 90 60 | 85 55 |
| 4 | Высота стебля, см | 90 | 100 |
| 5 | Морфотип | полуинтенсивный | экстенсивный |
| 6 | Морфологическая структура | двухстебельный | одностебельный |
| 7 | Количество корней: а) первичных 6 6 б) вторичных (узловых) в т.ч. главный побег боковые | 6 14 8 6 | 6 8 8 - |
| 8 | Количество листьев на побеге в т.ч. розеточных стеблевых | 8 4 4 | 8 4 4 |
| 9 | Ориентация стеблевых листьев в пространстве | вертикальная | вертикальная |
| 10 | Норма высева всхожих семян, шт./м2 | 400 | 350 |
| 11 | Густота стояния растений, шт./м2 а) весной б) перед уборкой | 300 280 | 200 165 |
| 12 | Продуктивная кустистость | 2 | 1 |
| 13 | Густота стояния колосоносных стеблей к уборке, шт./м2 | 380 | 210 |
| 14 | Биологический урожай, ц/га | 60-65 | 50-55 |
| 15 | Тип налива зерна | интенсивный | интенсивный |
| 16 | Структура колоса: а) количество фертильных колосков б) количество зерен в колосе в) масса 1000 зерен, г | 16 40 45 | 14 35 40 |
| 17 | Наличие остей | предпочтительно | предпочтительно |
| 18 | Максимальная урожайность | 35-40 | 30-35 |
| 19 | Полевая всхожесть | 85-90 | 65-75 |
| 20 | Морозостойкость в фазе наклюнувшихся семян | -15 С | -15 С |
| 21 | Устойчивость к почвенной засухе | высокая | высокая |
| 22 | Устойчивость к атмосферной засухе | высокая | высокая |
| 23 | Жаростойкость | высокая | высокая |
Все варианты южноказахстанских агроэкотипов, должны обеспечивать формирование зерна, по качеству соответствующие ГОСТу для сильной пшеницы.
8.2 Применение моделей сортов в практической селекции. Схема селекционного процесса
Приведенные модели сортов озимой пшеницы южноказахстанских агроэкотипов составлены на оснований многолетних исследований, наблюдений, практической селекции. Названные параметры являются ориентиром для селекционера, дают ему направления поиска предпочтительных форм. В частности, использование этих моделей в практической селекционной работе предполагает прежде всего отбор потенциально высокопродуктивных фенотипов, что возможно на высоком агрофоне в условиях парового предшественника при густоте стояния не ниже 250 растений на 1 м2, т.е. при норме высева не более 4,0 млн. всхожих зерен на 1га. А также отбор засухоустойчивых высокопродуктивных форм полученных в по паровым и непаровым предшественникам в сравнений. Этот подход апробирован в процессе реализации селекционной программы ОПАКС.
На высоком орошаемом агрофоне целесообразно высевать образцы мировой коллекции, с целью выявления претендента на роль доноров продуктивности. Параллельно изучают их соответствие таким параметрам модели местных агроэкотипов как: образ жизни, тип скороспелости, морфотип и его потенции в закладке элементов структуры куста, потенциальные возможности по урожаю биомассы, зерна и его структуры, зимостойкость в фазе кущения и качество зерна на основе коэффициента седиментации в начальных звеньях селекционного процесса.
Гибридные популяции, создаваемые в местных условиях, а также получаемые в порядке обмена с другими учреждениями, целесообразно также высевать одновременно и в условиях орошения, с целью отбора высокопродуктивных элитных растений с учетом их соответствия модели местных агроэкотипов: по образу жизни, типу скороспелости и морфотипу, устанавливаемым визуально путем выделения растений по дате колошения, высоте стебля и по форме колоса, что позволяет разделить их по вариантам местных агроэкотипов. После обмолота колосьев проводят визуальную браковку семей по выполненности и крупности зерна, что позволяет отобрать формы с интенсивным типом накопления сухого вещества в зерновках, т.е. по соответствию одному из важнейших параметров модели местных агроэкотипов.
Генотипы по названным и другим параметрам, приближающиеся к модели местных агроэкотипов, в дальнейшем проходят испытание в различных звеньях селекционного процесса в условиях богарного земледелия, при этом придерживаясь вышеприведенной модели сорта.
Коллекционный питомник. Образцы коллекционного питомника высевают в пунктах экологического испытания с целью изучения константных форм генофонда селекцентра по комплексу признаков, характеризующих местный агроэкотип, и выявления соответствующих аналогов. Работа выполняется по единой унифицированной методике. Оценка образцов в специфических агроэкологических условиях позволяет выделить доноры генов, контролирующих признаки жаро- и засухоустойчивости, морозо- и зимостойкости, скороспелости, устойчивости к местным расам болезней и вредителям.
Каждый образец коллекции вводится в компьютер, где заносится вся информация, характеризующая образец в конкретных агроэкологических и в контролируемых условиях лаборатории селекцентра, а также отношение образца к различным тестам. Использование компьютера позволяет быстро выдавать сведения о любом образце в отношении любого изучаемого признака. Информация, фиксированная на компьютерах, дает возможность в любом сочетании подбирать родителей при планировании комбинации скрещивания с целью соединения в одном генотипе заданного комплекса признаков.
Гибридный питомник. Гибридные популяции F1 высевают в гибридном питомнике рядом с родительскими формами с целью размножения на поливном участке. В зависимости от поколения гибридов их изучают в питомниках двух типов: 1. гибриды F1 (по зародышу) высевают на небольших делянках, где число рядков зависит от наличия семян. В F1 (зерно F2) выбраковывают целиком те комбинации, которые не удовлетворяют селекционеров по тем или иным признакам. Часть семян F1 (зерно F2) высевают в полевых инфекционных питомниках КазНИИЗиР для искусственного заражения видами ржавчины и головни, выделения устойчивых форм в F2 и изучения устойчивости их потомства в F3 и последующих поколениях. 2. Гибридные популяции F2 (зерно F3) получившие положительную оценку (F1) высевают в различных экологических пунктах с целью более полного использования спектра генетической изменчивости для отбора элитных растений соответствующих агроэкотипов. Поколения F3-F7 (а иногда и далее) высевают в питомнике гибридных популяции. Работа с расщепляющимися поколениями заключается в отборе генотипов, отвечающих поставленным целям. Процесс подбора родительских пар для скрещивания и отбор нужных генотипов из гибридных популяций очень трудоемкая работа. Так, например, из огромного числа гибридных комбинаций, осуществляемых в Мексике под руководством N. Borlaug, только сотая часть (1%) дает линий, выпускаемые в качестве сортов (Мережко А.Ф., 1974).
Инфекционный питомник. Предназначен для искусственного заражения константных и гибридных форм озимой пшеницы популяциями бурой, желтой и стеблевой ржавчины, а также видов головни.
Селекционные питомники 1-го и 2-го года высевают в тех агроэкологических условиях для которых создают сорт в частности в условиях богарного земледелия. Потомства элитных растений, получивших положительную оценку в селекционном питомнике 1 года регистрируют в журнале отборов элиты из гибридных популяции, им присваивают селекционный номер и помещают в посевные пакеты селекционного питомника 2 года, на которых указывают селекционный номер, год репродукции и номер делянки по схеме СП-2 года.
Основное назначение селекционного питомника 2 года – размножение отобранных потомств, выделение константных линий по комплексу биологических и хозяйственно-ценных признаков. Методика работы та же, что и в СП-1 года, но размеры делянок обусловлены количеством семян. После окончательной браковки потомств на засухоустойчивость, скороспелость, устойчивость к болезням и т.д. в журнале отборов элиты из гибридных популяции в соответствующей графе отмечают дальнейший путь селекционной линий (выбракована, произведен повторный отбор, переведена в контрольный питомник под таким-то номером). Линии, передаваемые в контрольный питомник, снабжают этикеткой, где указывают номер элитного растения по журналу отборов и присваивают выходной номер, год и место репродукции. Этот питомник является началом сортоиспытания на продуктивность.
Контрольный питомник так же размещают на богарном участке. По линиям отобранным на корню, так и послеуборочного анализа проводят микроанализы качества зерна. Таким образом, весь перспективный подвергается жесткой браковке: по устойчивости к болезням, технологическим качествам, устойчивости к засухе, адаптивному потенциалу и др. показателям.
Конкурсное испытание. В конкурсное сортоиспытание будут передаваться только те номера, которые успешно выдержат испытание в контрольном питомнике. Лучшие номера направляют для экологического испытания в экологические пункты. Для сравнимости результатов наряду с местным стандартом высевают стандарт оригинатора, семена которого получены в тех же условиях, что и испытуемый номер. Перспективные номера, получившие положительную оценку в экологическом испытании изучают в этих же пунктах второй год, но уже сеют семенами местной репродукции и сравнивают с местными стандартами. Семена перспективных номеров, выделившихся в процессе двухлетнего конкурсного и экологического сортоиспытания используют в опытах по сортовой агротехнике и для производственного сортоиспытания. Все лучшие линии этого питомника направляют на идентификацию в лаборатории для установления их генетического паспорта (белковые маркеры и ДНК-технологии).
Зерно из урожая всех питомников сортоиспытания и опытов по сортовой агротехнике получает полную технологическую оценку в лаборатории КазНИИЗиР. Результаты изучения перспективных номеров в питомнике сортоиспытания и в опытах по сортовой агротехнике обсуждаются в отделе и на Методическом и Ученом Советах, где принимают решение по передаче сортов в ГКСИСК.
9. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕДАННЫХ В ГКСИСК И ДОПУЩЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
9.1 Сорта, переданные на Госсортоиспытание
Таблица 9 - Сорта, переданные на Госсортоиспытание в 1974-2010 годы.
| №№ п/п | Каталог | Сорт | Разновидность | Год передачи в ГКСИСК | Допущен, не допущен к использованию. Зона допуска | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 1 | 7756 | Богарная 56 | pyrotriks | 1974 | Допущен с 1981г Алматинская,Жамбылская, Южно-Казахст. области | |
| 2 | 7988 | ОПАКС-1 | eritrospermum | 1980 | Допущен с 1986г Алматинская обл. | |
| 3 | 8196 | ОПАКС-2 | eritrospermum | 1980 | Не допущен | |
| 4 | 2307-7б | Караойская | eritrospermum | 1983 | Не допущен | |
| 5 | 2308-8б | Жалын | eritrospermum | 1983 | Не допущен | |
| 6 | 2695-1б | Пиротрикс- 50 | pyrotriks | 1983 | Допущенс1989г. Жамбылская, Алматинская области | |
| 7 | 1870-31б | Береке | barbarossa. | 1984 | Не допущен | |
| 8 | 2489-12б | Толкын | velutinum | 1984 | Не допущен | |
| 9 | 5924-1б | Стекловидная24 | eritrospermum | 1988 | Допущен с 1995г Алматинская, Жамбылская, Южно-Казахст.области РК и в Республиках: Кыргызстан, Таджикистан, Туркменистан | |
| 10 | 9130-4б | Аруана | velutinum | 1988 | Не допущен | |
| 11 | 10305-5 | Басар | eritrospermum | 1990 | Не допущен | |
| 12 | 9130-5 | Опакс-26 | eritrospermum | 1990 | Не допущен | |
| 13 | 9231-19 | Дербес | velutinum | 1991 | Допущен с 2001г в Р.Кыргызстан | |
| 14 | 9179-14 | Наз | barbarossa | 1992 | Допущен с 2001г. Алматинская, Жамбылс-кая, Кызылординская обл. в Р.Кыргызстан с 2000г. | |
| 15 | 9201-16 | Раусин | hostianum | 1992 | Допущен с 2001г в Р.Кыргызстан | |
| 16 | 9092-12-7 | Сапалы | eritrospermum | 1993 | Допущен с 2001г Алматинская обл. | |
| 17 | 9179-15-3 | Юбилейная 60 | barbarossa | 1995 | Допущен с 2001г Кызылординской обл. | |
| 18 | 9179-42-5 | Ратан | barbarossa | 1996 | Не допущен | |
| 19 | 10867-10 | Батжан | barbarossa | 1996 | Не допущен | |
| 20 | 7488-22-95 | Юбилейная 70 | barbarossa | 2002 | Не допущен | |
| 21 | 9179-15-1 | Карасай | barbarossa | 2002 | Допущен с 2008г. Алматинская обл в Р.Кыргызстан | |
| 22 | 9201-19 | Жадыра | barbarossa | 2003 | Допущен с 2008г. в Р.Кыргызстан | |
| 23 | 8423-15-33 | Майра | eritrospermum | 2003 | Допущен с 2008г. Алматинская обл. | |
| 24 | 9201-14 | Мереке 70 | barbarossa | 2005 | Перспективный | |
| 25 | 17269-10 | Расад | eritrospermum | 2005 | Допущен с 2009г Алматинская обл. | |
| 26 | 9180-3 | Маншук | eritrospermum | 2007 | Испытание в ГКСИСК | |
| 27 | МВГ-03 | Фараби | eritrospermum | 2007 | Испытание в ГКСИСК | |
| 28 | 9182-5-1 | Алатау | barbarossa | 2008 | Испытание в ГКСИСК | |
| 29 | 17084-3 | ПамятиБекенова | eritrospermum | 2008 | Испытание в ГКСИСК | |
| 30 | 17858-2 | Казахстан-16 | eritrospermum | 2008 | Испытание в ГКСИСК | |
| 31 | 10577-9 | Ак-Бидай | eritroleucon | 2009 | Испытание в ГКСИСК | |
| 32 | 18418-2 | Кызыл- Бидай | eritrospermum | 2009 | Испытание в ГКСИСК | |
| 33 | 17272-1 | Ания | eritrospermum | 2009 | Испытание в ГКСИСК | |
| 34 | 18423-4 | Анара | eritrospermum | 2009 | Испытание в ГКСИСК | |
| 35 | 10681-14 | Мереке 75 | pyrotriks | 2010 | Передан в ГКСИСК | |
| 36 | Им.1498 | Юбилейная 75 | eritrospermum | 2010 | Передан в ГКСИСК | |
9.2 СОРТА, ДОПУЩЕННЫЕ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ (СОГЛАСНО ГОСРЕЕСТРА) И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА
О П А К С – 1 (7988). Допущен к использованию с 1986 года для возделывания на богарных землях Алматинской области. Метод создания - индивидуальный отбор из гибридной популяции F3 с родословной (Безостая 4 х Свободное опыление с линией Кооператорки 194) х Безостая 1. Селекционный номер 7988. Разновидность eritrospermum (эритроспермум). В среднем за 3 года (1977-1979) в конкурсном сортоиспытании, в условиях жесткой богары (опорный пункт «Караой»), урожайность сорта ОПАКС-1 составил 24,4 ц/га при урожайности стандарта Безостая 18,6 ц/га, превышение составляет на 5,8 ц/га или 31,0%. Качество зерна соответствует ГОСТу для «сильной» пшеницы: натура зерна 828 г/л, стекловидность 97,6%, содержание белка 16,0%, сырой клейковины 39,9%, сила муки 414 е.а., объем хлеба 818 мл. У стандарта Безостая 1 соответственно: 811г/л, 97,0%, 15,0%, 34,3%, 351 е.а., 855 мл. Сорт полуитенсивного типа, среднеранний, жаро- и засухоустойчивый, зимостойкость средняя и высокая.
П И Р О Т Р И К С – 50 (ЗЕРНОКОРМОВАЯ 50) 2695-1б. Допущен к использованию с 1992 года для возделывания в условиях богарного земледелия Алматинской области. Метод создания – внутривидовая гибридизация с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции от комбинации скрещивания (Богарная-56 х 5515 К-47100 (Румыния). Разновидность: Pirotriks (пиротрикс). Сорт Пиротрикс 50 - зернокормого направления, с повышенным содержание лизина в белке (3,52-3,68%) и белка в зерне (15,0-15,2%). Масса 1000 зерен 33-36гр. Предназначен в основном для кормления животных. Сорт высокоурожайный, превосходит по урожайности стандарт озимую ячмень Унумли-Арпа на 2,5 ц/га или 16,0%, стандарт озимую пшеницу Безостая 1 на 3,2 ц/га ил 14,0%. Пиротрикс 50 превышает Унумли-Арпа по содержанию лизина в белке на 27-33%, белка на 10-11%. Сорт обладает высокими технологическими свойствами зерна, соответствующие требованиям особо ценных по качеству зерна пшениц: содержание сырой клейковины составляет 33-36%, качество – 1 группы, сила муки равна 307-343 е.а., общая хлебопекарная оценка – 4,0-4,5 балла. Сорт Пиротрикс 50 в ряде лет испытывали в производственных условиях Алматинской, Жамбылской, Шымкентской, Кзылординской областей. Так, в частности, в бывшем с-зе «Талдыкорганский» Коксуского р-на Алматинской области урожайность сорта на необеспеченной богаре по пару в среднем за три года (1987-1989 гг.) на площади 700 га составляла 36,9 ц/га при урожайности ячменя 15,0 ц/га и озимой пшеницы Безостая 1 – 19,0 ц/га. Сорт Пиротрикс-50 может быть успешно иcпользован в кормовых и хлебопекарных направлениях.
С Т Е К Л О В И Д Н А Я -2 4 (5924-1б). Допущен к использованию с 1995 года во всех богарных и неполивных землях Алматинской, Жамбылской, Южно-Казахстанской области, а также в Кыргызстане, Таджикистане и Туркменистане. Метод создания - индивидуальный отбор из гибридной популяции: Богарная-56 /Теплоключенская-2//Ростовчанка. Разновидность: Erythrospermum (эритроспермум).Среднеранний. Морозо- и зимостойкость средняя. Устойчив к весенним заморозкам. Жаро- и засухоустойчивость высокая. Относится к южно-казахстанскому сухостепному агроэкотипу. Зерно при созревании не осыпается, хорошо вымолачивается. Сорт поражается ржавчинными болезнями в средней степени. Устойчив к пыльной и твердой головне. Высоко отзывчив на увлажнение и внесение минеральных удобрений. Урожайность в условиях богары – 20-28 ц/га, а в условиях полива достигает до 70 ц/га. Характеризуется высокой экологической адаптивностью. По качеству зерна включен в список сильных пшениц. Высокозасухоустойчив, формирует в основном 2 продуктивных фертильных колоса; Характеризуется высокой массой 1000 зерен и намного превышает такие базовые сорта как: Богарная-56, Одесская-120 и Безостая-1 на 15-20%; Колос крупный и полностью озерненный, т.е. стерильных цветков не формирует.
НАЗ (9179-14). Допущен к использованию с 2001 года в Алматинской, Жамбылской, Кызылординской областях и Республики Кыргызстан для возделывания на богарных землях. Метод создания - индивидуальный отбор из гибридной популяции 276402/Богарная-56//Днепровская-521/3/Дакота. Разновидность: Barbarossa (барбаросса). Среднерослый, высокоурожайный, превосходит стандарт на 36%. При посеве на необеспеченной богаре даже в экстремальные годы формирует выполненное зерно, не снижает высоту растения и нормально убирается комбайном, жаро- и засухоустойчив. Высокоустойчив к желтой, бурой и стеблевой ржавчине. Сорт полуинтенсивного типа, относится к южно-казахстанским сухостепному и горному агроэкотипам. В силу пластичности сорта, возможен широкий ареал распространения сорта на богарных землях, включая среднегорную зону и жесткую богару юга, юго-востока Казахстана и Центральной Азии. Особенностью сорта является высокий уровень кущения и быстрое затенение сорных растений в ранневесенний период, благодаря чему при соблюдений рекомендованный технологии не требует опрыскивания посевов гербицидами, что связано с алеллопатической (подавительной) способностью сорта против сорных растений. Относится к сильным пшеницам: белок 15%, сырая клейковина 39,4%, объем хлеба 1000 мл., хлебопекарная оценка 4,5 балла.
САПАЛЫ (9092-12-7). Допущен к использованию с 2001 года по Алматинской области Метод создания – внутривидовая гибридизация с последующим индивидуальным 2-х кратным отбором полученной от скрещивания (Богарная-56 х Альбидум-114) х Крупноколосая. Разновидность: Erythrospermum (эритроспермум).По качеству зерна относится к сильной пшенице, содержание белка – 16,2%, сырая клейковина – 39,2%, сила муки -404 е.а., объем хлеба – 1095 мл., хлебопекарная оценка -4,2 балла. Масса 1000 зерен от 45 до 50,2 г. В конкурсном сортоиспытании на жесткой богаре за 1991-1993 г.г. урожайность сорта составила 23,3 ц/га, при урожайности стандарта Безостая -1 -14,2 ц/га., превышение составляет 9,1 ц/га. Среднеспелый, вегетационный период 270-285 дней. Потенциальная урожайность на богаре - 43,3 ц/га. Сорт зимостойкий и засухоустойчивый. Устойчив к полеганию и осыпанию.
ЮБИЛЕЙНАЯ 60 (9179-15-3). Допущен к использованию с 2001 года в Кызылординской области. Перспективен в Южно-Казахстанской области. Метод создания – внутривидовая гибридизация с последующим индивидуальным 2-х кратным отбором из гибридной популяций (К-276402 х Богарная-56) х Днепровская-521 х Дакота. Разновидность: Barbarossa (барбаросса).Сорт высокоурожайный, засухоустойчивый, превышает стандарт Безостую 1 на 5,7 ц/га или на 32,2%, сорт ОПАКС-1 на +3,6 ц/га или на 18,2% в среднем по годам изучения (1973-1975 г.г.) При возделывании на необеспеченной богаре, даже в экстремальные годы формирует выполненное зерно. Жаро- и засухоустойчивый. Качество зерна очень высокое. Анализ качества зерна, проведенный в 1992 году Центральной технологической лабораторией ГКСК Республики Казахстан по полному циклу анализа, показал следующие результаты: натура зерна 885 г/л, содержание белка 18,7%, сырой клейковины 42,0%, 1 группы качества, сила муки 540 е.а., объем хлеба 1300 мл при общей хлебопекарной оценке 5,0 балла. У стандарта Безостая-1 соответственно: 788г/л, 17,6%, 1 группы, 360 е.а., 1000 мл., 4,0 балла. Масса 1000 зерен 42-45 гр.
Д Е Р Б Е С (9231-19). Допущен к использованию с 2001 года для возделывания в условиях богарного земледелия Республики Кыргызстан. Метод создания – внутривидовая гибридизация с последующим двойным индивидуальным отбором из гибридной популяции (Днепровская-521 х Богарная-56) х Велютинум-97. Селекционный номер 9231-19. Разновидность: Velutinum (велютинум). Качество зерна высокое. Анализ качества зерна, проведенный в 1992 году Центральной технологической лабораторией ГКСК Республики Казахстан по полному циклу анализа, показал следующие результаты: натура зерна 804 г/л, содержание белка 17,6%, сырой клейковины 39,2,0%, 1 группы качества, сила муки 449 е.а., объем хлеба 960 мл при общей хлебопекарной оценке 3,9 балла. У стандарта Безостая 1 соответственно: 788 г/л, 17,6%, 1 группы, 360 е.а., 1000 мл., 4,0 балла. У стандарта ОПАКС-1: 813 г/л, 17,8%, 1 группы, 458 е.а., 900 мл., 3,7 балла. Зерно крупное, масса 1000 зерен 42-45 г. Сорт Дербес превосходит стандарт Безостую-1 во все годы испытания в питомнике конкурсного сортоиспытания по количеству зерен в колосе и по массе 1000 зерен. В среднем за 1993-1995 гг. количество зерен в колосе у сорта Дербес 38 шт., масса 1000 зерен 42,7 г., у стандарта Безостая 1 соответственно 36 шт. и 40,9 г. По остальным хозяйственно-биологическим признакам и свойствам имеют равные показатели с сортом Безостая-1.
Р А У С И Н (9201-16). Допущен к использованию с 2001 года, в целом по Республике Кыргызстан (Чуйская, Иссык-Кульская, Нарынская, Таласская, Ошская, Джалал-Абадская, Баткенская области), для возделывания в условиях орошаемого и богарного земледелия. Метод создания – индивидуальный отбор из гибридной популяции F3 с родословной [(Богарная-56 х Кавказ) х Богарная-56] х ОПАКС-1. Разновидность: Hostianum (гостианум). Сорт высокоурожайный, превосходит стандарт Безостую-1 на 6,4 ц/га или на 38,1%, созревает на уровне стандарта, значительно засухоустойчивее Безостой-1. Зерно средней крупности, масса 1000 зерен 30-37 г. Качество зерна высокое: у сорта Раусин натура зерна 804 г/л, содержание белка 17,0%, сырой клейковины 38,9%, 1 группы качества, сила муки 523 е.а., объем хлеба 1010 мл. при общей хлебопекарной оценке 4,0 балла. У стандарта Безостая-1 соответственно: 788 г/л, 17,6%, 1 группы, 360 е.а., 1000 мл., 4,0 балла. У стандарта ОПАКС-1: 813 г/л, 17,8, 1 группы 458 е.а., 900 мл., 3,7 балла. Сорт Раусин более высокорослый, нежели Безостая-1, в среднем 70 см, напротив 58 см у сорта Безостая 1, что позволяет в засушливые годы проводить комбайновую уборку без потерь зерна. По остальным хозяйственно-биологическим признакам и свойствам имеют равные показатели с сортом Безостая-1.
Ж А Д Ы Р А (9201-19). Допущен к использованию: с 2008 года в Кыргызстане. Метод создания: внутривидовая гибридизация с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции [Г-1982-2б (Богарная 56 х Кавказ) х Богарная 56] х ОПАКС 1. Разновидность: Barbarossa (барбаросса). Высота растений 72- 98см, вегетационный период 271 дня. Морфологические особенности сорта колос цилиндрической формы, длина остей 6-7см, прямые окрашенные. Сорт высокоурожайный до 40ц/га, в условиях богарного земледелия, превышает стандарт Безостую 1 на 6,7ц/га или на 30,6%, стандарт Стекловидную 24 на 2,3ц/га или на 8,7%. Слабо восприимчив к возбудителям твердой головни. Отличительной чертой данного сорта является наряду с высокой урожайностью зерна и высокое качество зерна. Качество зерна соответствует ГОСТу для «сильной» пшеницы. Сорт богарного направления. Рекомендуется возделывать на обеспеченной, полуобеспеченной и жесткой богаре озимосеющих регионов Казахстана и Средней Азии.
К А Р А С А Й (9179-15-1). Допущен к использованию: с 2009 года для возделывания на богарных землях по чистому пару непаровым предшественникам Алматинской области и Республики Кыргызстан. Перспективен в Жамбылской области. Метод создания – внутривидовая гибридизация и последующая индивидуальный отбор из гибридной популяции с родословной [Г-2195-1б (к-276402 Мексика х Богарная-56)] х Харьковская-63-1. Селекционный номер: 9179-15-1. Разновидность – Barbarossa (барбаросса). Анализ качества зерна, проведенный в технологической лаборотории КазНИИЗиР в среднем показал содержание белка 18,2%, сырой клейковины 37,3%, сила муки 425 е.а., объем хлеба 982 мл. при общей хлебопекарной оценке 3,94 балла. У стандарта Безостая-1 соответственно: 777 г/л, 78,0%, 16,8%, 35,9%, 327 е.а., 873 мл, 2,68 балла. Зерно средней крупности, масса 1000 зерен 41,0 г., В среднем за 3 года (1994, 1995, 1998) в конкурсном сортоиспытании, в условиях жесткой богары (опорный пункт «Караой»), урожайность сорта Карасай составил 17,7 ц/га при урожайности стандарта Безостая-1 12,8 ц/га. Превышение составляет на 4,9 ц/га или 38,3%.
М А Й Р А (8423-15-33). Допущен к использованию с 2009 года по Кзылординской области. Метод создания – внутривидовая гибридизация и двухкратный отбор из гибридной популяции Г-6997/Безостая-1. Разновидность: Erythrospermum (эритроспермум). Зерно овально-удлиненное с неглубокой бороздкой, крупное. Масса 1000 зерен 45-48 гр. Сорт среднеспелый, вегетационный период 260-275 дней, созревает на 2-3 дня позднее Жетысу. Зимостойкость средняя, устойчив к полеганию и осыпанию. Засухоустойчивость выше средней. Устойчив к желтой и бурой ржавчине, среднеустойчив к септориозу. Высокоурожайный, по данным трехлетнего конкурсного испытания (2000-2002 г.г.) урожайность в среднем составил 62,9 ц/га. По качеству зерна относится к ценной пшенице: содержание белка в зерне 17%, сырой клейковины 36%, сила муки 275 е.а., объем хлеба 850 мл, общая хлебопекарная оценка - 3,6 балла у стандарта Жетысу соответственно: 16%, 34%, 271 е.а., 890 мл, 3,7 балла.
Р А С А Д (17269-10). Допущен к использованию: с 2010 года по Алматинской области. Метод создания: межсортовое скрещивание и последующий индивидуальный отбор из гибридной популяции сортов ОПАКС -18 и Ульяновка. Разновидность: nigri - erythrospermum (нигри-эритроспермум). Зерно средней крупности, масса 1000 зерен 45 гр. Средней высоты 90-100см. Сорт среднеранний, вегетационный период 260-270 сут. Устойчив к полеганию и осыпанию (5 балл), зимостойкость средняя. Слабовосприимчив к бурой и желтой ржавчине (0-2 балл), восприимчив к стеблевой ржавчине (3-4 балл) и твердой головне. Урожайность на поливном стационаре КазНИИЗиР в среднем за 2003-2005 годы составил 69,7 ц/га, при урожае стандарта Алмалы 65,0 ц/га. Превышение над стандартом составил 4,7 ц/га. Мукомольные и хлебопекарные качества зерна хорошие, относятся к ценной пшенице. Сорт предназначен для возделывания на поливных и неполивных (влагообеспеченных) зонах юга и юга – востока Казахстана и Средней Азии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Выделены лучшие сортообразцы из коллекции различных стран мира, в качестве источников и доноров хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств, которые привлечены для скрещивания с целью получения исходного материала.
2. Широкой амплитудой изменчивости и стабильности характеризуются элементы слагаемых структуры урожайности в зависимости от генотипа и условий выращивания по паровым и непаровым предшественникам. Слабоварьирующие и стабильные признаки в основном, обусловлены генотипом, а сильно варьирующие условиями возделывания.
3. В благоприятных условиях парового предшественника, степень вариабельности основных количественных признаков у сортов озимой пшеницы увеличивается и существенно дифференцируется по признакам.
4. Сорта и сортообразцы выращенные в контрастных условиях, позволили разделить на группы, выявив среди них по отдельным признакам наиболее высокопластичные формы.
5. Корреляционный анализ признаков структуры продуктивности сортов различных агроэкотипов озимой пшеницы в условиях вертикальной поясности юго-востока Казахстана (горы, предгорье, сухая степь) показал, что признаки массы 1000 зерен и особенно число зерен в колосе достаточно жестко контролируется генотипом, а масса зерна с одного растения, число зерен с одного растения, продуктивная кустистость, высота растения в большей степени определяются условиями среды а ткже взаимодействием генотипа и среды. По характеру корреляционных связей выделены три основные плеяды продуктивности: 1) масса зерна с одного растения, число зерен с одного растения, продуктивная кустистость; 2) масса зерна с одного растения, число зерен с одного растения, число зерен в колосе; 3) масса зерна с одного растения, масса зерна с одного колоса, число зерен в колосе.
6.С целью создания сортов южноказахстанского неполивного агроэкотипа для возделывания по чистому пару выделены два морфотипа по типу развития, как объекта отбора перспективного материала: среднеранний полуинтенсивный и среднеспелый полуинтенсивный. Наиболее предпочтительны и более высокоурожайные – среднеранний полуинтенсивный.
Для непарового предшественника намечены также два морфобиотипа: среднеранний экстенсивный и среднеспелый экстенсивный. Из них наиболее предпочтительны и более высокоурожайны — среднеранний экстенсивный.
7. Растения с вертикально расположенными листьями, с соломиной средней толщины и высоты растения, с многоцветковым рыхлым колосом призматического, пирамидального и реже веретеновидного характера в условиях сухостепной зоны обладают более высокой продуктивностью зерна, нежели с низкорослыми растениями с толстой соломиной и компактным плотным колосом. Эти растения могут служить тестом при отборе линий сухостепного агроэкотипа.
8. Изучение межвидовых гибридов пшеницы показало большое разнообразие в гибридной изменчивости, характеризующиеся широким спектром формообразовательного процесса по морфологическим и биологическим признакам, что позволило проводить отбор комплексно-ценных хозяйственно-биологических форм. Среди множества изученных видов, в условиях сухой степи, наряду с T.Aestivum, наиболее приемлемым оказался вид компактной гексаплоидной пшеницы (2п=42) Triticum Compactum.
9. При скрещиваний пшеницы озимой формы с яровой, у гибридов первого поколения доминируют признаки яровости. Во втором поколении идет формообразовательный процесс, идет выщепление сегрегатов в незначительном количестве в сторону озимых форм.
10. Установлена формообразующее воздействие условий выращивания, позволяющие ускорить селекционный процесс в условиях сухостепной зоны.
11. За период с 1974 по 2009 годы на Государственное сортоиспытание переданы 36 сорта озимой мягкой пшеницы богарного направления, из них допущены к использованию 12 новых «сильных» и ценных по качеству сортов озимой мягкой пшеницы: неполивного и сухостепного агроэкотипов (Стекловидная 24, Наз, ОПАКС-1, Зернокормовая 50, Сапалы, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Карасай, Жадыра, Майра, Расад), которые допущены к использованию в производстве на территорий Республики Казахстан, Центральной Азии: в Кыргызстане, Таджикистане, Туркменистане и в отдельных регионах России и занимают площади возделывания более 1 млн. га. В основе этих сортов лежит индивидуальный одно и многократный отбор проведенных нами и предложенных моделей с конкретными параметрами сортов богарного и сухостепного агроэкотипов.
12. Уникальными по комплексу ценных признаков являются: Стекловидная 24, Сапалы, Юбилейная 60, Карасай — высокозасухоустойчивые, с исключительно высокими показателями качества зерна, гарантированно формообразующие «сильную пшеницу». Сорта: Наз, Жадыра — наиболее урожайные, иммунные к болезням и, в особенности, к ржавчинным болезням, особоценные по качеству зерна. Сорт Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50) кормового и пищевого назначения - с повышенным содержанием лизина в зерне и высокими технологическими свойствами. Сорт Жалын характеризующаяся очень высокой морозостойкостью, ориентирована помимо возделывания на юге и юго-востоке Казахстана, в озимосеющих регионах востока и запада Казахстана.
Предложения селекционной практике и производству
1.Основные выводы работы рекомендуются к использованию другими селекционно-опытными учреждениями, занимающимися селекцией озимой пшеницы богарного направления.
2.Сорта озимой мягкой пшеницы, переданные на Государственное сортоиспытание, Национальный генофонд и внесенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве на территорий Республики Казахстан, Киргизий, Таджикистана, Туркменистана и Россий (перечисленные в главе 9) рекомендуются использовать в качестве источников высокой продуктивности, высокого качества зерна, устойчивости к болезням и стрессовым факторам среды.
3.Селекционерам, занимающимся созданием сортов озимой мягкой пшеницы на юге и юго-востоке Казахстана и аналогичных зон Республик СНГ, рекомендуются модели сортов озимой мягкой пшеницы неполивного и сухостепного агроэкотипов.
4.Для получения высокого урожая озимой мягкой пшеницы на юго-востоке Казахстана рекомендуются возделывать по паровым предшественникам: сорта полуинтенсивного типа среднеранней спелости. По непаровым предшественникам: сорта экстенсивного типа также среднеранней спелости.
5.Широко возделывать в производстве созданные и допущенные к использованию новые засухоустойчивые высокопродуктивные сорта озимой мягкой пшеницы с высокими показателями качества зерна, соответствующие ГОСТу для «сильной» и особо ценной пшенице: Стекловидная 24, Наз, Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50), ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Карасай, Майра, Жадыра; Мереке 70, Майра, Расад.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И. Урожайность и качество зерна гибридов на стерильной и фертильной основе // Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1986, №1 - С.29-32.
2.Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И. Особенности селекции сортов озимой пшеницы сухостепного агроэкотипа //В сб.: Генетика и селекция растений и микроорганизмов. - Алма-Ата, 1987 - С.78-80.
3. Нурбеков С.И. Гетерозис гибридов пшеницы в зависимости от генотипа родительских форм // Проблемы теоретической и прикладной генетики в Казахстане.- Алма-Ата, «Гылым», 1990 - С.26-27.
4. Нурбеков С.И. Влияние степени беккросса стерильных форм озимой мягкой пшеницы на качество зерна гибридов // Материалы научных работ IХ научно-теоретической конференции молодых ученых и специалистов Казахского НИИ земледелия. - Изд-во «Кайнар», 1981.- С.56.
5. Нурбеков С.И. Влияние условий вертикальной поясности на проявление гетерозиса пшеницы по урожайности // Проблемы теоретической и прикладной генетики в Казахстане.- Алма-Ата, «Гылым», 1990.- С.28-29.
6.Уразалиев Р.А., Надиров Б.Т, Нурбеков С.И Озимая пшеница Зернокормовая 50 — перспективный сорт // Брошюра (Госагропром Каз.ССР. Управление НТП). Изд-во «Кайнар», 1990. 8 с.
7. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С. Озимая пшеница на богаре юго-востока Казахстана // КазНИИНТИ,1991 - №181-91-1991.
8. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Надиров Б.Т. Новый сорт озимой мягкой пшеницы — Стекловидная 24. // КазНИИНТИ. - №175-91-1991
9.Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И. Корреляция признаков озимой пшеницы различных агроэкотипов // Селекция и генетика пшеницы.- Алма-Ата, 1992. - С.26-45.
10.Нурбеков С.И. Сорта озимой пшеницы богарного направления и некоторые вопросы селекции //Селекция и генетика пшеницы. Алма-Ата, 1992.- С.193-199.
12. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А. Озимая пшеница на богаре юго-востока Казахстана // Информ.лист КазНИИНТИ от 20.09.1991г.
13. Нурбеков С.И, Уразалиев Р.А., Кожемякин Е.В., Испанов С.Б., Сеилов Б.С., Перуанский Ю.В.,Надиров Б.Т. Сорт пшеницы озимой на корм Зернокормовая 50 //Авторское свидетельство №44. Приказ Кабинета Министров Казахской ССР №268 от 30.04.1991г.
14. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Кожемякин Е.В., Надиров Б.Т. Сорт пшеницы озимой Стекловидная 24 // Авторское свидетельство №23. Приказ МСХ РК №49 от 12.04.1994 г.
15. Нурбеков С.И., Жангазиев А.С. Скрещивание видов T.turanicum Jakubs с другими видами тетраплоидной пшеницы //В сб. Биологические основы селекции зерновых культур. Мат-лы Республ. науч. Конференции. - Алматы, 1996. - С.134-138.
16. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Жангазиев А.С. Сорта озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа //Вестник №2 Региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. Алматы, 2002г., с.79-82
17. Уразалиев Р.А.,Нурпеисов И.А., Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. Селекция новых форм и сортов озимой пшеницы поливного агроэкотипа // Вестник №1 Региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. - Алматы, 2002. - С.86-89.
18. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. Селекция короткостебельных сортов мягкой озимой пшеницы интенсивного типа // Вестник №2 Региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству.- Алматы, 2002 - С.28-32.
19. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. Кздiк бидайды интенсивтi сорттарын шыарудаы лемдiк жетiстiктері мен азастандаы практикалы селекция нтижелерi // Жаршы.-Алматы, Бастау – 2002, № 9. – 31-35 бб.
20. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. азастандаы кздiк бидай селекциясыны даму барысы мен нтижелерi // Жаршы. – Алматы, Бастау. - 2003. - №8. – 7-9 бб.
21. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Есымбекова М.А. Кздiк бидайды жаа сорты – Алмалы //Жаршы.- Алматы: Бастау, 2003. - № 9. – 29-32 бб.
22. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И. История, состояние и перспективы развития селекционно-генетических работ по пшенице в Казахстане // НПЦЗиР-70 лет. Сб. науч. трудов.- Алматы, «Нурлы Алем».- 2004.- С.13-30.
23. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Айнабекова Б.А. и др.Селекция озимой мягкой пшеницы на юге и юго-востоке Казахстана // В сб.: Достижения аграрной науки в области земледелия, селекции и растениеводстве. Мат-лы Международной науч. конференции.- Алматы, «Нурлы Алем».- 2004. -С.99-101.
24. Нурбеков С.И., Жангазиев А.С., Куттымбетова Н.Д. Результаты селекции высокоурожайных низкостебельных сортов озимой мягкой пшеницы // В сб.: Современное состояние проблем и достижении в области генетики и селекции 26-27 марта 2003.- Алматы, Казахстан - С.45-46.
25. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Куттымбетова Н.Д. Шаменова Л.Н. Перспективный сорт пшеницы Алмалы // Вестник Региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. №2 (5), Алматы. - 2003. С.87-93.
26. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Абсаттарова А. Экспрессивный ген сорта Алмалы как тест на адаптивность и пластичность к условиям окружающей среды //1-ая Центрально-Азиатская конференция по пшенице. -Алматы, 10-13 июня 2003.- С.53.
27. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И.,Сарбаев А.Т. Баймагамбетова К.К. Селекция озимой пшеницы на устойчивость к желтой ржавчине в условиях предгорной зоны Казахстана //1-ая Центрально-Азиатская конференция по пшенице. - Алматы, 10-13 июня 2003.-С.278.
28. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Есимбекова М.А. Кздік бидайды жаа сорты // Жаршы: Бастау, №9. – 2003. - 29-33 бет.
29. Нурбеков С.И. Некоторые вопросы гибридизации пшеницы //Биологические основы селекции и генофонда растений // Международная научная конференция.- Алматы, 3-4 ноября, 2005.- С.175-177.
30. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Жангазиев А.С. Межвидовая гибридизация пшеницы //Биологические основы селекции и генофонда растений. Международная научная конференция.- Алматы, 3-4 ноября 2005.- С.271-273.
31. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Зусманович Т.Г., Кожемякин Е.В., Сейфуллина М.П. Сорт пшеницы озимой «Опакс-1» // Авторское свидетельство №4330. Председатель комитета Гос.Агропрома СССР от 14 октября 1987г.
32. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Калибаев Б.С. Сорт пшеницы озимой «Юбилейная 60» // Авторское свидетельство №132.- Приказ МСХ РК №96 от 3 октября 2002 г.
33. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Калибаев Б.С., Надиров Б.Т. Сорт пшеницы озимой «Наз». // Авторское свидетельство №136.-Приказ МСХ РК №96 от 3 апреля 2002 г.
34. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Шегебаев О.Ш., Орманбекова Г.Ш. Сорт пшеницы озимой «Сапалы» // Авторское свидетельство №138.- Приказ МСХ РК №96 от 3 апреля 2002.
35. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Кожемякин Е.В., Надиров Б.Т.Сорт пшеницы озимой «Стекловидная 24» // Авторское свидетельство №23.- Приказ МСХ РК №49 от 12 апреля 1994 г.
36.Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А. Сорт пшеницы озимой «Дербес» и др. // Авторское свидетельство
37.Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Шегебаев О.Ш., Орманбекова Г., Сарбаев А.Т. Сорт пшеницы озимой «Раусин» // Авторское свидетельство №756 от 22.12.2000 Республики Кыргызстан.
38. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Калибаев Б.С., Надиров Б.Т. Сорт пшеницы озимой «Наз» // Авторское свидетельство
39. Уразалиев Р.А., Абсаттарова А.С., Кохметова А.М., Нурбеков С.И., Жангазиев А.С. Солеустойчивость Казахстанских сортов озимой пшеницы //Материалы 4-ой Международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды» С.50-53.
40. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Шаменова Н.Д., Куттымбетова Н.Д. Перспективный сорт пшеницы Алмалы //Вестник региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. – Алматы, 2005. - №2 (5). – С.87-92.
41.Нурбеков С.И. Межвидовые гибриды пшеницы I и II поколении //Материалы Второй Центрально-Азиатской конференции по зерновым культурам 13-16 июня 2006 г.- Чолпон-Ата, Иссык-Куль, Кыргызстан. С.206-207.
42. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Куттымбетова Н.Д. Определение характера наследования гибридами озимой пшеницы продолжительной полевой устойчивости к желтой ржавчине //Материалы Второй Центрально-Азиатской конференции по зерновым культурам 13-16 июня 2006 г. Чолпон-Ата, Иссык-Куль, Кыргызстан. С.121-122.
43. Нурбеков С.И., Жангазиев А.С. Достижение селекции озимой пшеницы в НПЦЗиР //Материалы международной конференции «Актуальные проблемы развития с.-х. Казахстана, Сибири и Монголии», 2006.- С.109-111.
44. Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Шаменова Л.Н. Высокоурожайный пластичный сорт озимой мягкой пшеницы «Алмалы» // Рекомендация — Алматы, АО «Баспалар», 2007, 15 с.
45. Баимагамбетова К.К., Абсаттарова А.С., Нурбеков С.И. Оценка сортов и линии яровой пшеницы на засухоустойчивость //Материалы Республиканской научно-технической конференции, посвященной 50-летию освоения КазГАТУ им. С.Сейфуллина «Сейфуллинские чтения-3». Астана., 2007- С.7.
46. Нурбеков С.И., Баимагамбетова К.К., Сарбаев А.Т. Устойчивость сортов и линии озимой мягкой пшеницы к ржавчине и твердой головне в условиях Алматинской области //III-я Международная конференция молодых ученых и аспирантов «Актуальные проблемы земледелия и растениеводства» (6-7 декабря 2007г.), Алмалыбак, 2007- С.99
47. Баимагамбетова К.К., Сарбаев А.Т., Нурбеков С.И. Устойчивость сортообразцов яровой мягкой пшеницы к грибным болезням //Защита и карантин растений в Казахстане- №1- 2008- С.2-4
48. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Баимагамбетова К.К., Жангазиев А.С. Селекция озимой мягкой пшеницы поливного направления //Сибирский Вестник С-х. науки, Новосибирск, 2008, №9(189) с.103-109.
49. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Джатканбаева А.Е. Принципы селекции сортов озимой пшеницы, адаптивных к аридным условиям сухостепной зоны юга, юго-востока Казахстана //Вестник с.-х. науки- №6- 2008.- С.12-14.
50. Сарбаев А.Т., Баимагамбетова К.К. Рсалиев Ш.С., Абугалиев С.Г., Нурбеков С.И. Экологические аспекты селекционно-иммунологических исследований
51. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Абугалиева А.И. Сорт пшеницы озимой — Карасай. Авторское свидетельство №321 от 27 мая, 2008 г.
52. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Абугалиева А.И., Есимбекова М.А., Сарбаев А.Т. Сорт пшеницы озимой — Майра. Авторское свидетельство №320 от 27 мая 2008 г.
53. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. и др. Селекция озимой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине //Материалы 5-ой Международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды». Кызылорда, 2008.-С.150-151.
54. Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Жангазиев А.С., Баймагамбетова К.К. Сорт озимой пшеницы Юбилейная 60 //Материалы 5-ой Международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды» Кызылорда, 2008- С.183-185.
55. Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Нурбеков С.И. Экологическая селекция сортов озимой пшеницы для предгорной и поливной зоны юга и юго-востока Казахстана и Центральной Азии // Агромеридиан, 2008- №2 (8)- С.33-41.
56. Сарбаев А.Т.,... Нурбеков С.И и др. Каталог электронной базы данных признаковой коллекции пшеницы с иммунологической и генетической характеристикой //Рекомендация МСХ РК, КазАгроИнновация, НПЦЗиР, том 3- Алмалыбак, 2008. 22 с.
57. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Жангазиев А.С., Баимагамбетова К.К., Джатканбаева А.Е. Селекция озимой мягкой пшеницы на засухоустойчивость //Сб.: «Аграрная наука — сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии» (Труды ХII-ой Международной научно-практической конференции (Шымкент, 16-17 апреля 2009 г.), том I, Алматы, 2009-С.159-160.
58. Баимагамбетова К.К., Уразалиев Р.А., Нурбеков С.И., Айтымбетова К.Ш. Наследуемость основных количественных признаков мягкой озимой пшеницы в зависимости от условий окружающей среды //Сб.: «Аграрная наука — сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии» (Труды ХII-ой Международной научно-практической конференции (Шымкент, 16-17 апреля 2009 г.), том I, Алматы, 2009- С.38-41.
59. Жангазиев А.С., Уразалиев Р.А. Нурбеков С.И. Селекция озимой пшеницы на биотические стрессы. Результаты и перспективы //Российская Академия с.-х. Наук. Сибирское отделение «Развитие научного наследия Н.И.Вавилова на современном этапе». Материалы Международной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения академика Н.И.Вавилова (г.Новосибирск, 19 декабря 2007 г.), Новосибирск, 2009- С.86-91.
60. Жангазиев А.С., Нурбеков С.И., Баимагамбетова К.К. Результаты селекции среднестебельных и низкостебельных сортов озимой пшеницы // «Научное обеспечение производства конкурентоспособной продукции сельского хозяйства» (Сб. н. трудов, посвященный 80-летию со дня основания Карабалыкской СХОС). П. научный, 2009- С.117-118.
61. Нурбеков С.И. Селекция озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа в Казахстане //Вестник науки (серия сельскохозяйственных, ветеринарных и биологических наук Казахского агротехнического университета им. С.Сейфуллина). Астана, 2009- №4 (55)- С.83-91.
62. Нурбеков С.И. Допущенные к использованию и перспективные сорта зерновых колосовых культур на богарных землях // «Система ведения сельского хозяйства Алматинской области» (Рекомендации). Талдыкорган, 2005 -С. 22-27.
63. Нрбеков С.И. Жаа сорт пен сапалы тым — мол німні кепілі // «Алматы облысы, Райымбек ауданыны егіншілк жуйесін дамыту» (сыныстар). Алмалыба, 2007- Б.36-37.
64. Нурбеков С.И. Селекция озимой мягкой пшеницы на урожайность и качество зерна в условиях сухой степи юго-востока Казахстана //Пленарные доклады Международной конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур». Алмалыбак,2010- С.236-245.
65. Нурбеков С.И. Межвидовые гибриды I и II поколения //Материалы Международной конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур». Алмалыбак, 2010- С.196-197.
66. Нурбеков С.И., Уразалиев Р.А., Кожемякин Е.В., Надиров Б.Т. Свидетельство №28 по заявке №981201. С датой приоритета 19.12.1997 г. В соответствии с решением Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур и охране сорта Республики Таджикистан на новый сорт мягкой пшеницы Стекловидная 24. 19 июля 2002 г.
67. Нрбеков С.Ы. азастанны отстік-шыысындаы ра далалы аймата сірілген кздік бидай німі. // Жаршы. – Алматы, Бастау. - 2010. - №10. – 23-25 бб.
Тйін
Нрбеков Сбит Ыдырыслы
ра далалы агроэкотипті кздік жмса бидайды селекциясындаы биологиялы белгілер
06.01.05 - Селекция жне тым шаруашылыы
Зерттеу масаты. ра далалы агроэкотипті кздік жмса бидайды селекциялы лгілерін баалау мен срыптауда биологиялы белгілерді айындау. Кздік жмса бидайды тлімі баыттаы кешенді – баалы линиялары мен сорттарын шыару.
Зерттеу дістері. Келесідей лгілер бойынша трішіндік жне ішінара траралы будандастыру: жпты, крделі дрежелі, диаллельді, топкросс, даблкросс, поликросс, беккросс. F2-F6 буданды трлерден жеке срыптау. Селекциялы жмыстар негізінен тлімі жердегі траты егістік танаптарда жргізілген. Барлы кшеттіктер таза срі жерге орналастырылды. Алы даылы срі жер емес танаптарда баылау жне конкурсты кшеттіктерді материалдары айталанып отырды.
Зерттеу нтижелері. лемні трлі елдеріні топтамасынан шаруашылыты–нды белгілері мен биологиялы асиеттері бойынша кздік бидайды жаа сорттарын шыаруа негіз болан е жасы сортты лгілер іріктелінді. Алаш рет азастанны отстік-шыысындаы ра далалы жадайында (срі жер жне баса алы даылдар) жне ылалмен жартылай амтамасыз етілген тлімі жерде генотип-сырты ортаны зара серлері дісімен кздік жмса бидайды тлімі баыттаы сорттары мен линиялары бааланды.
німділікті е маызды крсеткіштері мен рылымды бліктері бойынша экологиялы бейімділік пен тратылыты шамалары аныталан. Сырты орта жадайлары сімдік биіктігіне (41,20%), німді тптілік (20,89%) пен 1000 днні массасына (26,79%) айтарлытай сер етеді. сіру жадайларыны сімдік німділігіне лесін жіктеу зерттелген санды белгілерді барынша згергіштігі ылалмен жартылай амтамасыз етілген тлімі жерде (46,02%), ал ата тлімі жерде бл шама орта есеппен 33,55% раса, алы даылы срі жер емес егістіктерде 20,43% теелді. Е олайлы сіру жадайлары срі жерде тзіледі. Егер орташа ерте пісетін трлерде німділік крсеткіштері салыстырмалы трде бірдей болса, ал орташа пісетін трлерде біршама ауыту байалады. Орташа ерте пісетін топта срі жер жне дндік алы егістері бойынша жоары дн німімен Стекловидная 24, Маншук, Мереке 70 сорттары блініп алынды. Орташа ерте пісетін сорттар ерте пісетін, орташа жне кеш пісетін трлерден дн німі бойынша айын басымдылы крсетті.
нім рлымыны бліктері мен жеке сімдікті дн німділігіні арасындаы корреляциялы байланысты талдау срі жердегі дн німділігі айтарлытай дрежеде масашалар санына (r = 0,63-тен 0,95-ке дейін) жне тмендеу дрежеде німді тпкілікке (r = 0,70-тен 0,79-а дейін) туелді екендігін крсетеді. 1000 днні массасы бейтарап белгі ретінде табылды (r = 0,16-дан 0,50-ге дейін). Тлімі баыттаы сорттар кбіне биік сабаты, масаы орташа тыызды, цилиндр тріздес, жіішке жапыраты болып келеді. Кп жадайда мндай трлер тек ра далалы агроэкотипке тн ткті сабаы жне масаымен, масаа дейінгі зын буынаралыы, біратар баса белгілерімен ерекшеленеді. Морфологиялы трлері бойынша азастанны отстік жне отстік-шыысындаы айматарда пайдалануа рсат етілген Стекловидная 24, Наз, Сапалы тріздес жартылай интенсивті жне экстенсивті сорттара жатады.
ра далалы жадайда зерттелген кп трлерді ішінде Triticum aestivum бидайымен атар Triticum compactum гексаплоидты (2n=42) трі де сынатан стті тті. Аталан трді рашылыа тзімділігі жоары, яни бл оны тлімі баыттаы жмса бидай сорттарын шыару шін аса маызды асиеті болып табылады. Траралы будандастырудан алынан F1 будандары бкіл дерлік комбинацияларда дн німділігі бойынша гетерозис былысымен сипатталады. Дн мен масаты ызыл тсі, тктілігі, ылтанасыздыы басым белгілерге жатады. Бірінші рпа будандарыны нгіштігі мен саталуы ата-аналы трлерден тмен келеді. Екінші рпатаы будандарда негізінен ата-аналы трлерді арасында аралы тым уалаушылы байалады. Аналы жне аталы жптара тн трлер блініп алынады, сонымен атар ата-аналы трлерден ерекше айырмашылыы бар жаа трлер де тзіледі. Кздік пен жазды трлерді будандастыранда бірінші рпаты будандарында жазды белгілер басымдылы крсетеді. Екінші рпатарда кздік трлерді аз болса да лесі кріне бастайды.
Селекциялы материалдардан сімдіктерді иммунитетіне баытталан будандастырулара атыстыру шін оыр, сары тат ауруларына кешенді тзімді кздік жмса бидайды Наз, Арап, тритикалені Таза жне орташа тзімді Сапалы, арасай, азахстанская 10, Алия, Реке сорттары блініп алынды. аракйеге тзімді бізді сорттардан Наз, Сапалы, Арап, Таза, Красноводопадская 210, Егемен, Алия, Нуреке, Казахстанская 10; шетелдік – украиналы Мирхад, Снежана; ресейлік Краснодарская 29, Кавказ, Безостая 2, Дельта, Крошка; ырызстанды Адыр, Зубков сорттарын атап туге болады.
ра далалы агроэкотипке жататын сорттарды моделі негізінде німді, ыстыа жне рашылыа тзімді, сапасы бойынша кшті жне баалы днді алыптастыратын кздік жмса бидайды ОПАКС-1, Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50), Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Карасай, Жадыра, Майра, Расад атты 12 жаа сорты шыарылды. Аталан сорттарды барлыы селекциялы жетістіктерді мемлекеттік тізбесіне енгізіліп, азастан республикасында жне ырызстанда, Тжікстанда, Тркменстанда, сонымен атар Ресейді жекелеген айматарында пайдалануа рсат етілген. Олар жоарыда крсетілген республикаларды ауыл шаруашылыы ндірісінде 1 млн. гектардан астам алапта кеінен сіріледі.
Nurbekov Sabit Idrisovich
Biological criteria of drysteppe agro-ecotype winter bread wheat breeding
Abstract of a dissertation for the degree of doctor of biological sciences on speciality 06.01.05 – Breeding and Seedgrowing.
Summary
The purpose of researches. to develop the biological criteria of evaluation and selection of drysteppe agro-ecotype winter bread wheat breeding samples. To create a complex-valuable lines and varieties of winter bread wheat of bogar directions.
Methods of researches Intra- and partially interspecific hybridization was done according to these schemes: composite step by step crossing, diallel, top crossing, double cross, polycross, backcross. Individual selection from hybrid populations (F2 - F6). Selection work was done basically on bogar breeding plots. All nurseries were placed on pure fallow. The material of control nursery (CN) and competitive variety testing nursery (CVTN) was duplicated on forecrop without fallow.
Results of researches. The best variety samples from the collection of the various countries of the world were discriminated as a sources and donors of economic-valuable signs and biological properties. On their basis new forms and varieties of winter bread wheat were developed. For the first time, in various conditions of cultivation (the fallow and fallowless forecrop) in the conditions of dry steppe of the southeast of Kazakhstan and harfprovided bogar of KazNIIZiR by the genotype-environmental interactions method were evaluated varieties and lines of winter bread wheat of bogar directions of KazNIIZiR selection. Parameters of ecological plasticity and stability on the most important indicator of productivity and structure of its elements. The condition of environment essential effect on traits: height of a plant (41,20%), productive tillering (20,89 %) and 1000 grains weight (26,79 %). Parities of the percentage contribution of cultivation conditions factors in variability of plant productivity show that the maximum variability of studied quantitative traits is observed in conditions bogar lands (on the average 46,02 %), and in the less favorable conditions of severe bogar fallow on the average 33,55 %, and low - in the conditions of fallowless forecrop (on the average 20,43 %). The index of environment condition makes: in the conditions of dry steppe Karaoy on fallow - 1,80, on fallowless =-2,35; in bogar conditions of KazNIIZiR = 0,54. In unfavourable conditions on humidifying of fallowless forecrop, an index of conditions of environment was very low. The most comprehensible condition of cultivation is the fallow predecessor. If mid early ripening forms have rather equal indices of grain productivity, the midseason forms are a little differentiated. In group of mid early ripening forms were allocated: Steklovidnaya 24, Manshuk, Mereke 70. The same varieties have higher indicators of grain productivity as on fallow so on fallowless predecessors. Midseason varieties surpass in productivity of grain the other ones differing in the terms of maturing: early ripening, mid season and substantially late-ripening varieties. Late-ripening varieties considerably concede on grain productivity mid early ripening and mid season. The analysis of correlation linkage between yield structure elements of a crop and grain productivity of individual plants (phenological correlations) shows that on fallow grain productivity in a greater degree caused by quantity of spikes (r = from 0,63 to 0,95) and to a lesser degree by productive tillering (r = from 0,70 to 0,79). The weight of 1000 grains is a neutral sign (r = from 0,16 to 0,50). Unlike the fallow predecessor, at fallowless positive correlation of grain productivity with weight of 1000 grains is shown for early ripening (r = from 0,60 to 0,65) and midseason varieties (r = from 0,75 to 0,87), at mid early season varieties this sign remains neutral (r = 0,41 to 0,49). Varieties of bogar directions have a high stem, mid dense friable pyramidal,s more often fusiformed or a cylindrical ear, basically with erect arrangement of leaves or having pubescent common, but not wide leaves. Often these forms have pubescent stems and an ear, long under spike internode ( sign of xerophytism) and a number of other signs, exclusive peculiar to drysteppe agro-ecotype. On a morphotype they are concern to harfintensive and extensive, mid early and midseason forms of development what there correspond to standards of Steklovidnaya 24, Naz, Sapaly - admitted to use in fall sowing regions of the south and the southeast Kazakhstan. Among the set of the studied species, in the conditions of dry steppe, along with T.Aestivum, the species of compact hexaploid wheat (2п=42) Triticum Compactum was the most comprehensible. The given species possesses high drought resistance that is very important property for the development of bread wheat varieties of bogar directions, drysteppe agro-ecotype. Hybrids F1 from interspecific crossings almost in all combinations of crossing possess heterosis on grain productivity. Dominant signs were such, as a trait awnless, red coloring of grain and an ear, pubescentness. Germination and safety of hybrids of the first generation (F1), more low than at parental forms. Sterility of hybrids F1 prevail over fertility. In the second generation of hybrids (hybrids F2) it is observed basically intermediate heredity between parental forms. There is a formation of new forms (subspecies and species), sharply differentiated from parental species. By the crossings of the winter form with spring, at hybrids of the first generation signs of spring habit dominate. Signs of winter habit in recessive conditions. In the second generation the segregation towards winter forms in insignificant quantity of hybrids is started. In a selection material were selected stably in a complex-resistant to a brown, yellow rust varieties of winter bread wheat: Naz, Arap, triticale Taza; weak sensitive varieties Sapaly, Karasay, Kazakhstanskaya 10, Aliya, Reke, etc., which successfully are involved in the crossings for selection to immunity plants. From our varieties resistant and moderate resistant to smut are following varieties: Naz, Sapaly, Arap, Taza, Krasnovodopadskaya 210, Egemen, Aliya, Nureke, Kazakhstanskaya 10; from foreign - Ukrainian: Mirkhad, Snezhana; Russian – Krasnodarskaya -29, Kavkaz, Bezostaya-2, Delta, Kroshka; from Kirghiz: Adyr, Zubkov.
On the basis of the developed parameters of varieties of non irrigated and drysteppe agro-ecotype model are created 12 new, productive, heat - and drought-resistant, strong and valuable on grain quality varieties of bread winter wheat: Zernokormovaya 50 (Pirotriks 50), Steklovidnaya 24, Naz, Yubileynaya 60, Derbes, Rausin, Karasay, Zhadyra, Mayra, Rasad. All named varieties registered in State register of selection achievements and admitted to use in Kazakhstan and the republics of Central Asia: in Kyrgyzstan, Tajikistan, Turkmenistan, in some regions of Russia. They are widely cultivated in the above-named Republics and occupy the areas of crops more then 1mln.ha.
