Объявления

Сортовипробування Ячменю Ярого

Зміст

 

ВСТУП

3

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ.

         1.1. Господарське значення та ботанічна характеристика ячменю ярого.

5

5

         1.2. Напрями та методи селекції.

10

         1.3. Експериментальний мутагенез у селекції ячменю ярого.

14

РОЗДІЛ 2. МІСЦЕ ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ.

17

РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА.

21

            3.1. Вихідний матеріал.

21

3.2. Об’єкт та методика досліджень

22

3.3. Ріст та розвиток рослин ячменю ярого.

24

            3.4. Продуктивність ячменю ярого та технологічні якості насіння.

26

Висновки

30

Список використаної літератури

32

Додатки

35

 

 

 

ВСТУП

Виробниче середовище в сільському господарстві є динамічним, оскільки на нього впливає родючість ґрунту, меліорація, хімізація, спеціалізація, нарешті інтенсифікація всіх процесів. Воно визначає особливий характер еволюції культурних рослин через селекцію. Селекція рослин є наукою, мистецтвом і важливою галуззю сільськогосподарського виробництва.

Теорія і практика селекції та насінництва ґрунтується на концепціях сучасних наук генетики, фізіології, біохімії рослин та інших суміжних наук. Специфічною функцією селекції є створення нових сільськогосподарських культур для збільшення виробництва та поліпшення якості продукції. Для створення нових сортів потрібна величезна кількість інтелектуальної праці та матеріальних витрат.

Реалізація потенційної продуктивності сортів залежить від багатьох  факторів: абіотичні, біотичних і антропогенних. Тому, нині особливої актуальності набуває адаптивна селекція – створення сортів та гібридів з високим адаптивним потенціалом, орієнтованих на конкретні екологічні умови.

Селекція нерозривно зв’язана з насінництвом. Насінництво важлива ланка в організаційній структурі виробництва. Головним завданням насінництва є реалізація досягнень селекції при збереженні у процесі розмноження сортів та гібридів усіх морфологічних ознак і біологічних властивостей насіння.

Ячмінь – одна з важливих зернофуражних культур. Його зерно використовують  як цінний концентрований корм для тварин, особливо при відгодівлі свиней на бекон, а також для виробництва пива, крупи, як домішку при випіканні хліба із пшеничного та житнього борошна. Також зерно ячменю використовують, як замінник кави.

Світова площа посіву ячменю становить понад 75 млн. га. Найбільш поширений він у США ( 6 млн.га ),  Канаді ( 5 млн.га ), Індії ( понад 3 млн.га), Туретчині ( 3,5 млн.га ), Франції ( до 2 млн.га ). В СНД  ярий ячмінь вирощують повсюдно – від Заполярного кола до Закавказзя та середньо- азіатських держав  від західних кордонів до Республіки Соха. Посіви ячменю поширені у гірських місцевостях ( у Закавказзі на висоті 3000 м  над рівнем моря). Його вирощують також в місцевостях нижче рівня моря (у Прикарпатській низовині), що свідчить про високу пластичність ячменю [ 1 ].

На кращих ділянках передових господарств  урожайність ячменю досягає  70 — 80 ц/га.

Метою нашої роботи є виявлення зразків які будуть продуктивними, стійкими до вилягання, осипання, несприятливих грунтово – кліматичних умов, хвороб та шкідників, мати зерно високої якості та оптимальний вегетаційний період. Особливо необхідно визначити варіанти виявити з високою якістю зерна, які не вилягають, стійких до різних видів сажки та іржі, гельмінтоспоріозу, кореневих гнилей, борошнистої роси, швецької мухи та інших шкідників. Потрібні сорти, які добре реагують на внесення добрив, пристосовані до вирощування на висушених торф’яниках, для вирощування на поливі, а також з підвищеним рівнем ризосферної азотфіксації.

Об’єктом досліджень були різноманітні гібридні сортозразки ярого ячменю вітчизняної та зарубіжної селекції, а також мутантні лінії. Вихідний матеріал має різне еколого – географічне походження і відрізняється різним ступенем адаптації до ґрунтово-кліматичних умов регіону.

В СНД найбільші площі під ячменем зосереджені у Російській Федерації, Білорусії, Україні , Казахстані. Загальна посівна площа його в СНД  становить 26 – 28 млн. га.

В Україні посіви ярого ячменю займають площу понад 4,2  млн. га. Його вирощують в усіх зонах, але здебільшого в степу та лісостепу.

 

РОЗДІЛ 1 ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

 

1.1.         Господарське значення та ботанічна характеристика

                                     ячменю ярого.

 

Ячмінь – універсальна культура як по ширині розповсюдження , так і по її  використанню.  Багатство еколого – географічних типів і комплекс біологічних властивостей обумовили максимальний підйом ячменю у гірських районах  та поширення у субтропічних областях.

Ячмінь – скоростигла культура, вона рано звільняє поле  для посіву інших культур. Ячмінь, що висівається в якості проміжної культури, забезпечує цілорічне використання ріллі в таких районах як  республіки Середньої  Азії. Рослини ячменю економно використовують вологу на одиницю продукції протягом вегетації. Серед інших зернових – це посухостійка і солевитривала культура , що має значення при вирощуванні його на поливних землях. Окремі екотипи мають здатність формувати врожайність при обмежених теплових ресурсах. У географічному  розповсюдженні ячмінь  вважають космополітом, він легко пристосовується до контрастів клімату і різноманітності ґрунтів [ 17 ].

Ярий ячмінь вирощують в Україні як продовольчу, кормову й технічну культуру. Проте за обсягом використання  його продукції в народному господарстві він є насамперед  однією з цінних зернофуражних культур, частина якої в балансі концентрованих кормів є значною

Рід ячменю – Hordeum L. – об’єднує близько 30 видів, серед яких лише один культурний вид – ячмінь посівний (Н. sativum Jessen.) (2n-14), усі інші – багаторічні та однорічні форми дикорослого ячменю з набором хромосом 2n-14, 28, 48.

Залежно від кількості розвинених плодоносних колосків на членику стрижня колоса культурний вид ячменю поділяється на три підвиди:

дворядний ячмінь (Н. s. distichum L.), у якого на кожному виступі членика із трьох колосків розвивається з утворенням зерна один середній, а два з боків залишаються безплідними, тому колос формується з двох рядів зерен ;

багаторядний ячмінь (H.s. vulgare L.), у якого нормально розвиваються всі три колоски на кожному виступі членика й утворюється у колосі 6 рядів зерен. ( Рис 1.1 )

 

Рис.1.1 Дворядний ( а ) і багаторядний ( б ) колос ячменю.

Білок зерна ячменю за сумою незамінних амінокислот трохи цінніший за білок пшениці, містить більше лізину й треоніну, особливо багатий на ці амінокислоти білок зерна плівчастого ячменю. Клейковина зерна ячменю сірого кольору, короткорозривна, з низькою гідратаційною здатністю. Ячмінне борошно використовують для виготовлення хліба та перепічок (у Прибалтиці та азіатських країнах). Вміст білка в пивоварному ячмені не повинен перевищувати 12 % (погіршується якість та знижується вихід пива).

Зерно ячменю , в якому міститься у середньому 12,2% білка, 47,2% вуглеводів, 2,4% жиру, до 3% зольних елементів, є високопоживним кормом ( в 1кг. міститься  1,2 кормових одиниць і  100г перетравного протеїну ) для всіх видів тварин, особливо для відгодівлі свиней на високоякісний бекон. Важливо , що білок є повноцінним за амінокислотним складом, а за вмістом таких амінокислот, як лізин та триптофан, він переважає білок інших  злакових культур. Тому при збільшенні в кормовому раціоні  ячмінної дерті або висівок, худоба швидко набирає вагу  і стає більш стійкою до не сприятливих  умов утримання.

Цінується у тваринництві як грубий корм  солома ячменю, особливо сортів з гладенькими остюками (1ц. соломи прирівнюється 36 к.о.), і запарена солома.( Рис. 1.2, рис 1.3 )

 

Рис.1.2 Виріст на зовнішній квітковій лусці: а – відсутній або рудимент; б – остюк; в – фурки.

 Вирощують ячмінь на зелений корм та сіно  у сумішках з викою, горохом , чиною, високоякісний урожай яких часто досягає 250 – 300 ц\га. Для кормових цілей особливо цінні голозерні високобілкові  ячмені, селекція яких практично відсутня  через низьку врожайність порівняно з  плівчастими сортами [ 9 ].

Рис.1.3. Остюк: а – зазублений; б – не зазублений.

Ячмінь – найбільш скоростигла яра зернова культура. Вегетаційній період 60 – 110 днів. Після сівби сходи з’являються за 6-9 днів. Через 12-15 днів після сходів починається кущіння, а через 30-40 днів – стеблування. Енергія кущіння вища, ніж у пшениці та вівса. В посівах продуктивна кущистість звичайно становить 2-3. Висока кущистість не бажана для пивоварного ячменя. У ячменю кущіння необмежене стадійно і пагоноутворення за інтенсивного зволоження може продовжуватися тоді, коли перші пагони досягли повної стиглості. Внаслідок цього в дощову погоду достиглий стеблостій зростає пагонами пізнього кущіння.

Колосіння настає на 45 – 65 день після сходів. Від виколошування до воскової стиглості 30 – 45 днів налив та достигання зерна займає 20 – 25 днів.

Типово самозапильна рослина довгого світлового дня. В умовах гострої посухи запліднення відбувається до виколошування або останнє може і не відбутися. Суцвіття ячменю – колос, в який зібрано його квіти. ( рис 1.4 ) У багаторядного ячменю всі три колоски фертильні і мають зерно, а у дворядного – лише один середній, а два бокові залишаються стерильними. (Рис 1.5; 1.6)

Плід ячменю – зернівка, яка у плівчастих ячменів зростається з квітковими лусками, а гол озерних не зростається. ( Рис 1.7; рис 1.8 )

 

Рис. 1.4. Будова квітки ( а ) та трійки колосків ( б )

 

Рис 1.5. Квіткові луски: а – зовнішня; б – внутрішня.

Рис 1.6. Типи стерильних колосків: а – з розвитком квіткових лусок; б – без квіткових лусок при наявності лише колоскових лусок.

 

Рис 1.7. Зерно ячменю плівчасте ( а ) і голозерне( б ).

Рис.1.8. Колір зерна: а – жовтий; б – оранжевий; в – чорний; г – зелений; д – брунатний; е- фіалковий.

 

Не вибагливий до тепла. Насіння починає проростати при температурі 1-3°С, сходи в польових умовах можуть з’являтися при 4-5°С. Сходи витримують заморозки до -3-4°С, при температурі -6-8°С спостерігається пожовтіння листків. Ячмінь досить посухостійкий. Транспіраційний коефіцієнт – 350-450. Дефіцит вологи під час кущіння знижує продуктивну кущистість, викликає значну асинхронність розвитку пагонів. Посуха від колосіння до достигання знижує виповненість зерна [ 22 ].

Відзначається високою пластичністю і добре росте на різних ґрунтах. Але кращими є структурні родючі ґрунти з глибоким гумусовим шаром та рН 6.0-7.5. Деякі сорти добре ростуть при більшій кислотності.

Чутливий до надмірного зволоження і дуже знижує врожайність на періодично заболочуваних ґрунтах з високим стоянням ґрунтових вод. На піщаних ґрунтах росте гірше, ніж жито і овес, бо має гірше розвинену кореневу систему і нижчу її засвоювальну здатність та короткий період інтенсивного росту [ 20 ].

 

  1. 1.     2 Напрями та методи селекції ячменю  ярого

 

Виділяють загальний комплекс завдань селекції ячменю, а також завдання, які мають особливо важливе значення на сучасному етапі селекційної роботи з цією культурою, і завдання, пов’язані з різними напрямками її селекції [ 4 ].

Сільське господарство України має потребу в сортах ячменю, які мають високу врожайність, особливо призначені для інтенсивних технологій. Такі сорти повинні добре реагувати прибавками урожаю на додаткові вкладення в агротехніку, втому числі на підвищені дози добрив. Потрібні сорти для вирощування на багатих органічною речовиною осушених торф’яниках. У зонах з несприятливими ґрунтово-кліматичними умовами достатньо високий врожай в багато в чому визначається стійкістю до таких умов. Тому необхідні посухостійкі сорти, а часто й жаростійкі для південних районів, холодостійкі для північних районів, стійкі до кислих ґрунтів у зонах поширення таких ґрунтів, солестійкі на засолених ґрунтах.

Дуже важливо мати сорти з оптимальним вегетаційним періодом. Для північних районів і районів з частими літніми посухами потрібні скоростиглі сорти. Для пересіву загиблих озимих важливо мати сорти, які мало знижують урожай при запізненні з посівом [ 11 ].

Сорти ячменю повинні бути стійкими до найбільш шкодочинних хвороб і шкідників. Це завдання необхідно конкретизувати у відповідності до умов регіону, загальних заходів щодо захисту рослин і можливостей селекції. Створення таких сортів призвело б до зменшення витрат на протруювання насіння і сприяло б захисту зовнішнього середовища від забруднення. Селекція на стійкість до ураження деякими комахами (наприклад, шведською мухою) дуже складна, часто й неможлива. Серед властивостей ячменю, потрібно відмітити стійкість до вилягання, пластичність, тобто здатність давати стабільні врожаї у роки з несприятливими погодніми умовами і в різних районах, стійкість до найбільш шкодочинних хвороб (сажки, борошнистої роси, гельмінтоспорів, кореневих гнилей, карликової іржі).  При використанні для кормових цілей важливо мати високий вміст білка в зерні і незамінних амінокислот (лізину, триптофану, феніл аміну). До сортів пивоварного ячменю висувають такі вимоги: зерно повинно бути крупним і вирівняним (маса 1000 зернин 40 г і вища, вихід з сита 2,5 x 2,0 см не менше 80%). У зв’язку з цим пивоварний ячмінь переважно дворядний [ 19 ].

Індукований мутагенез. Цей метод широко застосовується в селекції ячменю. Перші мутантні комерційні сорти було отримано в Швеції – Палас і Марі – радіомутанти сорту Бонус. Зараз таких сортів досить багато. У Чехії виведено короткостебельний, високоврожайний сорт Діамант. У США методом хімічного мутагенезу отримано сорт озимого ячменю Лютер з короткою соломиною та високим потенціалом врожайності. Стійкий до вилягання мутагенний сорт Мінський виведений в Білоруському НДІ землеробства. У Краснодарському НДІСГ методом хімічного мутагенезу створено сорт ячменю  ярого Темп. Як і в інших культур, у ячменю мутанти часто використовують як вихідний матеріал для гібридизації. Широко використовують у схрещуванні інший короткостебельний мутант із Чехії – ХМ 1192.

У різних селекційних установах отримано велику кількість поліплоїдів ячменю, але всі вони недостатньо продуктивні внаслідок череззерниці і малої кущистості. Однак при відновленні диплоїдного числа хромосом їх можна використовувати в подальшій селекційній роботі [ 2 ].

Використання гаплоїдів. Ячмінь – одна з культур, в селекції якої широко використовується біотехнологічні методи. Ведуться роботи із застосуванням гаплоїдії. Отримані гаплоїди із пилку на живильних середовищах. У ФДН кількість гаплоїдів, отриманих на 100 пиляків, досягла 14. Але перші селекційні результати досягнуті шляхом схрещування гібридів F1 культурного ячменю з Н. bulbosum L., який виступає в цьому випадку в якості “гаплопродюсера”. Хромосоми Н. bulbosum L.  в ході розвитку зародку  елюмінуються. Зернівки, що з’являються, через 11 – 16 днів після запилення вилучають із колосків, це роблять під мікроскопом і вміщують його на тверде живильне середовище. Зернівки попередньо стерилізують і всі операції проводять так, щоб забезпечити стерильне середовище. Пробірки із зародками тримають близько трьох тижнів у темряві, щоб розвинулась коренева система. З появою колеоптеля їх переносять у ростові камери, де вирощують рослини до фази двох – трьох листків.

Для отримання подвоєних гаплоїдів рослини в пробірках заливають розчином колхіцину. Коріння у цьому випадку захищене живильним середовищем. Пробірки поміщають у вакуум – камеру, що сприяє доброму проникненню розчину в тканини рослин, які потім пересаджують у маленькі горщики із стерильною сумішшю землі, піску й торфу. Коли рослини окріпнуть, їх пересаджують у більші вазони (поки зерно ще не зав’язалося), проводять повторну обробку колхіцином, зрізуючи пагони й одягають на зрізи трубки в які заливають розчин колхіцину. Застосовують обробку фізіологічно – активними речовинами, що підвищує ступінь зав’язування насіння і дає рослинам можливість відновитися після обробки колхіцином. Відбір ведуть серед потомства подвоєних гаплоїдів. Оскільки робота з ранніх поколінь ведеться з гомозиготним матеріалом, це дозволяє скоротити строки виведення сорту до 6 років і використовувати мало чисельні популяції. Вихід гаплоїдів залежить від генотипу гібриду культурного ячменю. Для схрещування беруть спеціальні 14 – хромосомні зразки. У якості “гаплопродюсера” може бути використано жито. Але  результати в цьому випадку будуть гірші. Одеське багаторічне жито виявилося більш вдалим партнером для схрещування з озимим ячменем завдяки співпаданню часу їх цвітіння.

Селекція на високий вміст лізину. У селекції ячменю як особливий напрямок як виведення високолізинових сортів з використанням генів lуз. Зерно таких сортів має підвищену кормову цінність (наприклад, сорт Одеський 84). Однак гени високого вмісту лізину знижують урожай на 10-15%. Це стримує селекцію в цьому напрямі.

Селекція на стійкість до хвороб. Виведення сортів, стійких до хвороб складна проблема. Гени стійкості до борошнистої роси швидко долаються патогеном. Олігогенна стійкість до інших облігатних збудників хвороб витрачається повільніше (особливо до жовтої іржі). Тим не менше стійкість донорів обмежена, і є необхідним посилювати селекцію на горизонтальну довгострокову, хоча й неповну стійкість [ 12 ].

 

1.3. Експериментальний мутагенез у селекції ячменю ярого

 

Одним із перспективних методів створення селекційного матеріалу є експериментальний  мутагенез. Використовуючи його вдається  отримати мутанти з новими корисними ознаками, не відомими раніше. Ці форми можна безпосередньо використовувати в господарських цілях, однак найбільша цінність мутантів у тому, що вони являють собою нові форми з новими властивостями для використання у подальшій роботі по комбінаційній селекції [ 10 ].

Дослідження показали, що мутації викликаються різними факторами зовнішнього середовища, які впливають на складові структури клітин. Існує багато факторів за допомогою яких мутації можуть бути викликані штучно. Сильним мутагеном виявляються різні види радіації, хімічні сполуки та інші. Мутації отримані під їх дією називають індукованими мутаціями. Велику кількість мутантних факторів можна розділити на дві великі групи: хімічні й фізичні фактори.

До фізичних факторів відносять усі види радіації, іонізоване випромінювання та УФ випромінювання.

Іонізуюче випромінювання складається із видів електромагнітних і корпускулярних випромінювань. До перших належать рентгенівські і гамма випромінювання, до других – бета – частини, протони, нейтрони, альфа-частини.

Вплив іонізуючої радіації на спадковість організму відбувається за рахунок взаємодії енергії потоку з біохімічною речовиною, яка утворює генетично важливі структури. Кванти високих енергій індукують більшу кількість нових форм.

Більш ефективним в радіоселекції являються корпускулярні потоки (особливо нейтрони). Швидкі нейтрони, маючи специфічну здатність викликати активність багатьох речовин в середині клітини, через яку вони проходять, посилюючи загальний мутагенний ефект і збільшуючи вихід індукованих мутацій.

Значення дози для отримання радіомутантів дуже велике, причому із збільшенням дози мутагенна дія посилюється, але й збільшується шкодочинна дія, тобто гине більша частина опромінених форм. Тому перед радіогенетиками стоїть задача підібрати таку дозу, щоб і відсоток збережених форм і кількість промутованих рослин були б по можливості більшими [ 21 ].

Хімічні мутагени, як стверджують багато авторів, за своєю мутагенною дією значно перевищують мутагенний ефект, викликаний іонізуючим випромінюванням.

На сьогодні відомо сотні речовин, які мають мутагенну дію, починаючи з чистого кисню, пероксиду водню, хлориду марганцю до дуже складних органічних сполук, серед яких найбільш ефективними є алкілуючі сполуки.

У цю групу входять супермутагени: етиленімін, диметилсульфат і не менш ефективні нітрозометилсечовина і нітрозоетилсечовина.

В цілому хімічні мутагени розділяють на 5 груп:

1.      Окислювачі і відновлювачі;

2.      Алкілуючі сполуки;

3.      Вільні радикали;

4.      Похідні пуринів і піримідинів;

5.      Акридинові барвники.

Усі мутагенні речовини класифікують за характером дії на дві групи. Перша викликає кратне збільшення числа хромосом (поліплоїдію). В цю групу входять колхіцин, ацетонафтен, ліндан та інші. Друга група викликає точкові мутації рідше – хромосомні перебудови. До неї відносять етиленімін, диметилсульфат та ін.

Методи експериментального мутагенезу були розроблені в лабораторії селекції ячменю Українського НДІ рослинництва, селекції і генетики ім. В.Я.Юр’єва. В результаті використання розроблених методів отримані й відібрані цінні для практичної селекції мутанти і лінії мутантних гібридів ярого ячменю. Кращі мутанти і лінії мутантних гібридів перевищили районовані сорти за основними господарськими показниками. Так мутанти Харківський 84, МХ – Харківський 91 були більш врожайними до стандарту Одеський 100  відповідно на 2,0 і 9,2 ц/га.

Методи експериментального мутагенезу давно застосовуються в селекційній роботі у Свалефському інституті селекції рослин у Швеції. Найбільш успішно досліди з мутаціями проводяться у відділі селекції ячменю. Майже всі сорти ячменю, які постачаються цією станцією на ринок, мають у своєму родоводі штучно отриманий мутант. Співвідношення методів створення нових сортів ячменю приблизно таке:

1)      гібридизація і відбір – 25%;

2)     пряме розмноження мутантів – 25%;

3)      використання мутантів у схрещуванні – 50%.

Кращі лінії основного випробовування гібриди, в яких у якості одного з батьків використовується мутантна форма. Особливо виділяються комбінації з участю рентгеномутантного матеріалу найбільш цінний сорт – обробляють етилметансульфатом у концентрації 0,1 – 0,5 % і рентгенівськими променями в дозах 5000 і 10 000 гр [ 16 ].

 

РОЗДІЛ 2 МІСЦЕ ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

 

Дослідження проводилися на дослідному полі ХНАУ ім. В. В. Докучаєва. Дослідне поле розташоване у східній частині Харківського району, 20 км від міста Харків. За своєю формою дослідне поле видовжене із заходу на схід на 15 км., та з півдня на північ від 1,5 до 4 км.

Поряд з полем розташована залізнична станція Рогань, а за три кілометри від дослідного пролягає автотраса Харків – Ростов. Таким чином, розташування господарства дає можливість для стійкого зв’язку з обласним центром та з іншими пунктами, дозволяє швидко реалізувати мало транспортабельну продукцію та насіння.

Спеціалізація дослідного поля ХНАУ в області рослинництва спрямована на виробництво елітного насіння зернових і зернобобових культур та багаторічних трав. Як елітно-насінницьке господарство виробляє насіння еліти, супереліти та першої репродукції основних сільськогосподарських культур.

Дослідне поле аграрного університету  розташоване на водороздільному плато зі слабим схилом на південний схід, четвертої комплексної тераси р. Уда з висотою над рівнем моря 172,5 м. в зоні південного лівобережного східного Лісостепу України [ 21 ].

В 2011 році на дослідному полі університету наукові дослідження проводили 6 кафедр і відділ насінництва. Сівозміни господарства побудовані із розрахунку спеціалізації господарства: як насінницького, так і тваринницького напрямку. На систему сівозмін великий вплив чинить те, що дослідне поле є навчальною базою університету.

Дослідне поле знаходиться в зоні помірного континентального клімату. Клімат відрізняється нерівномірним розподілом недостатньо випадаючих опадів за вегетаційний період і значним коливанням температури.

Кліматичні умови дуже впливають у період вегетації на ріст і розвиток рослини, від них залежить майбутній врожай. Сильні вітри спостерігаються в зимові місяці, коли вони здувають сніг з відкритих місць в балки і яри.  Значну шкоду в весняно – літній період наносять суховій південно-східного та східного напрямків.

При плануванні польових робіт велике значення має встановлення періодів з різними температурами повітря. Так, наприклад, дата переходу температури повітря через 0˚С прийнято за початок весни, а восени – за початок зими. Вегетаційний період починається тоді, коли температура повітря весною переходить через +5˚С. для теплолюбивих сільськогосподарських культур вегетаційний період характеризується температурою більше +10˚С.

 Метеорологічні дані. Широка смуга, що прилягає до правого берегу р. Роганка дуже розчленована глибокими розгалуженими балками з гарно розвинутими нерозораними схилами. Тут має значення площа середньо і сильно змитих ґрунтів.

В районі Харкова ґрунт промерзає в середньому на 52см. Найбільша глибина промерзання в лютому місяці.

Дослідне поле знаходиться в зоні помірно – континентального клімату, який відрізняється нерівномірним розподілом опадів за вегетаційний період із значним коливанням температур.

Кількість опадів, що випадають на дослідному полі, недостатня для забезпечення нормального росту та розвитку рослин, їх розподіл протягом року може бути нерівномірним.

У 2011 р. випала достатня кількість опадів для нормального розвитку рослин. У квітні місяці середня добова температура становила 8,2° C, що на 0,1° С менше за багаторічні дані. Опадів випало 53,9 мм., що на 18,9 мм. більше за багаторічні дані.

У травні місяці середня добова температура становила 17,3° C, що на 2,1° С менше за багаторічні дані. Опадів випало 46,6 мм., що на 3 мм. менше за багаторічні дані.

 

 

Таблиця 2.1

Метеодані Роганської метеорологічної станції за

2011 р.  Харківський район, Харківська область.

 

місяці

Температура, t 0C

Опади, мм

Декади

Середня за місяць

Багаторічна

Декади

Сума опадів  за місяць

Багаторічна

1

2

3

1

2

3

Квітень

5,2

5,7

13,7

8,2

8,3

16,4

36,5

1,0

53,9

35

Травень

14,9

16,8

20,1

17,3

15,4

26,8

4,9

14,9

46,6

49

Червень

21,4

21,1

19,0

20,5

19,2

0,3

51,2

143,1

194,6

59

Липень

20,8

24,3

23,8

23,0

20,5

48,2

0,0

42,8

91,0

71

Серпень

22,0

23,1

24,5

23,2

19,6

10,9

38,1

12,5

61,5

56

 

У червні місяці середня добова температура становила 20,5° C, що на

1,3° С більше за багаторічні дані. Опадів випало 196,6 мм., що на 135,6 мм. більше за багаторічні дані.

У липні місяці середня добова температура становила 23,0° C, що на 2,5° С більше за багаторічні дані. Опадів випало 91,0 мм., що на 20,0 мм. більше за багаторічні дані.

Достатня кількість вологи вплинула на активне розмноження шкідників.

Ґрунти

1. Чорноземи міцні, незмиті, слабозмиті намиті на лісових і суглинистих породах. Гумусовий профіль

110-120см. Найбільше гумусу у верхньому шарі – 5-6%.

2. Чорноземи змиті суглинкові й глинисті на щільних лісових породах: гумусу – 2-2,5%

3. Чорноземи середньо і сильно змиті суглинкові на лісових породах. Гумусовий профіль – 40-45см, гумусу – 2-2,5%.

4.  Чорноземи солонцеві суглинкові на лісових грунтах.

5.  Чорноземи лучно-солончакові. Гумусовий шар 100-110см, гумусу – 5-6%.

6. Лучно-солонцеві суглинисті грунти на алювіально-делювіальних породах.(відкладеннях).

7. Лучно-болотні, болотні грунти.

8. Торф’яно-болотні грунти.

9. Дерново-підзолисті пісчані і супісчані грунти, гумусу 1,5-2%.

10. Дерново-суглинкові і глинисті грунти на лісових породах і щільних глинах. Гумусовий шар 10-25см, гумусу – 2,5-3%.

Отже можна зробити висновок про те, що грунтові умови дослідного поля є об’єктивним фактором вдалої виробничої діяльності. В цілому грунти дають можливість вести   сільськогосподарське  виробництво на високому організаційному  і екологічному рівні [ 7 ].

 

 

РОЗДІЛ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

 

3.1. Вихідний матеріал

 

Колекція ВІР містить близько 18 тис. зразків ячменю. При селекції на високу врожайність широко використовуються кращі вітчизняні та зарубіжні сорти. Вітчизняні сорти ячменю часто поєднують високу урожайність зі стійкістю до несприятливих грунтово – кліматичних умов, які характерні для місцевості, де вони виведені [ 15 ].

Скоростиглість зазвичай погано поєднується з високою врожайністю. Однак відомі окремі скоростиглі й високоврожайні сорти: Томас, Краснодарський 35.

Посухостійкі сорти із місцевостей із посушливим кліматом слугують джерелом цієї важливої властивості при гібридизації. Це сорти Південного Сходу, Степу України, Середньої Азії. Дуже високою посухостійкістю відрізняється старий сорт Прекоціус 143.

У країнах Західної Європи, де великих збитків урожаю завдають борошниста роса, сучасні сорти мають стійкість до цієї хвороби і можуть бути використані як джерело і донор даної властивості. Стійкі до борошнистої роси сорти ячменю створені також в Канаді й США. Як донор в Європі широко використовували сорт Монте – Крісто, а в Канаді – північно-африканські сорти Рабат і Модіа [ 3 ].

Ефективні гени стійкості до карликової іржі (Ра 7 і РА 3) містять деякі сорти із Чехії (наприклад, Карат) та інших країн. Є сорти, стійкі до твердої і кам’янистої сажки (Джет, Кейстон із Канади, Первісток), відносно стійкі до сітчастого і смугастого гельмінтоспоріозу (Джет, Конкіст, КС 1192 із Чехії), кореневих гнилей (Одеський 82, Лотос), ринхоспоріозу (Ефенді із Нідерландів). Ряд вітчизняних сортів (Євронеум 853/133, Носовський 6 та інші), а також деякі сорти із Скандинавських країн, США й Канади слабо пошкоджуються  шведською мухою

При селекції на круп’яні якості можуть бути використані кращі вітчизняні сорти. Високими пивоварними якостями відрізняються сорти ячменю з Чехії, Австрії, ФРН (Баварія). Багато вітчизняних сортів також дають гарне пиво (Московський 121, Комбайнер, Носівський 9 та інші) [ 6 ].

 

3. 2. Об’єкти та методика досліджень

 

Експериментальний матеріал одержано в результаті досліджень, виконаних на кафедрі генетики, селекції та насінництва, а також на дослідному полі Харківського національного агарного університету ім. В.В. Докучаєва.

Об’єктом досліджень були різноманітні гібридні сортозразки ячменю ярого вітчизняної та зарубіжної селекції, а також мутантні лінії. Вихідний матеріал має різне еколого – географічне походження і відрізняється різним ступенем адаптації до ґрунтово-кліматичних умов регіону.

Одержані методом гібридизації кращі гібридні форми ячменю, вивчалися протягом  року у конкурсному сортовипробуванні. Проводили оцінку сортів на високу врожайність, стійкість до хвороб та шкідників, стійкість до вилягання, на високу якість зерна. Особливу увагу приділяли оцінці на посухостійкість, так як в останні роки спостерігалася дуже спекотна погода саме на період вегетації ячменю, що негативно відбивалося на розвитку рослин та врожайності.

Посівний матеріал відповідав вимогам кондиційності насіння, посів проводили у третій декаді квітня за сприятливих метеорологічних умов. Попередник – квасоля, глибина загортання насіння – 5 см, норма висіву – 4,5 млн. шт./га.

Облікова площа ділянки – 10 м2, чотириразова повторність. Розміщення ділянок проводили методом організованих повторень (табл.3.2.1).

В онтогенезі рослин ячменю проводили спостереження і оцінку посівів. Усі обліки й спостереження проводили згідно з методикою державного сортовипробування. У фазі повних сходів враховували польову схожість насіння. У фазі молочної стиглості проводили фітопатологічну оцінку рослин ячменю на їх пошкодженість хворобами: летючою сажкою, гельмінтоспоріозом і кореневими гнилями [ 5 ].

Посівні якості насіння, тобто енергію проростання та масу 1000 насінин, визначали згідно ДСТУ 2240-93.

 

Таблиця 3.2.1.

Розміщення ділянок у конкурсному сортовипробуванні.

6 IV 5 VI 4 IV 3 IV 2 IV 1 IV 12IV 11IV 10IV 9 IV 8 IV 7 IV
ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП
12III 11III 10III 9 III 8 III 7 III 6 III 5 III 4 III 3 III 2 III 1 III
ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП
6 II 5 II 4 II 3 II 2 II 1 II 12 II 11 II 10 II 9 II 8 II 7 II
ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП ПП
12 I 11 I 10 I 9 I 8 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I 1 I

Польова схожість оцінювалася за методикою Н.К. Іжика (1968). Площа листової поверхні визначалася за методикою Лавріненка та ін. (1981).

Ріст рослин і накопичення в них органічної маси визначали у фазу кущіння. Урожайність визначали за методикою сортовипробування сільськогосподарських культур (2000). Продуктивність рослин та основні елементи її структури визначали за методикою В.Е. Писарева. Статистична обробка експериментальних даних проводилася дисперсійним методом Б.П.Доспехова (1985) [ 8 ].

Таблиця 3.2.2.

Назви сортозразків ячменю ярого конкурсного сортовипробування.

 

№п.п.

Гібридні форми

Варіант

1

St.Джерело, st

1

2

Харківський 74×Стяг 17

2

3

Одеський100×Харківський87

3

4

Звершення×Одеський115

4

5

Одеський×Roland

5

6

Звершення×Старт.л8

6

7

Багаторядний

7

8

Харківський74×пл.колос.л32

8

9

Одеський100×Філіпе л3

9

10

Одеський100×SV82908 л3

10

11

Джерело×Султан л5

11

12

Одеський100×Старт

12

 

3.3. Ріст і розвиток рослин ячменю

 

Процеси, пов’язані з перетворенням поживних речовин у речовини і структури самої клітини й етапи належать до явищ росту та розвитку рослинного організму в цілому. У процесі онтогенезу відбуваються кількісні та якісні зміни, реалізується спадкова інформація організму в конкретних умовах навколишнього середовища, в результаті чого формується сукупність ознак і властивостей даного організму [ 18 ].

На ріст і розвиток рослин впливає багато факторів: світло, температура, вологість, поживні речовини. Крім того, знаходячись у складі рослинних сукупностей, рослини відчувають вплив продуктів життєдіяльності інших рослин (алелопатія), а також фізіологічно активних речовин мікроорганізмів.

Протягом вегетаційного періоду ячменю постійно проводили спостереження за особливостями росту й розвитку рослин, стійкістю їх до хвороб.

Сприятливі метеорологічні умови на період посівів – сходи сприяли появі своєчасних і дружніх сходів, від яких частково залежала величина майбутнього врожаю.

Різниця в рості й розвитку рослин ячменю добре була помітна до фази колосіння, але строки достигання наставали практично одночасно у всіх вивчаємих сортів.

У 2011 році посіви ячменю на період появи повних сходів мали задовільний стан розвитку рослин, що напряму відповідало високим посівним якостям вивчаємих варіантів.

Відомо, що ріст і розвиток рослин –  взаємопов’язані сторони єдиного життєвого процесу. Якщо ріст  полягає у збільшенні розмірів рослини або її органів, то під розвитком розуміють морфологічні та фізіологічні зміни організму, які відбуваються послідовно протягом усього життєвого циклу рослин [ 14 ].

Характер процесів росту й розвитку обумовлений у першу чергу генетичними факторами, а реалізація спадкових потенцій залежить від умов зовнішнього середовища, в яких відбувається його розвиток (таб. 3.3.1.) .

Як бачимо з таблиці, за показником висота рослин відзначається варіант 7 – 35,1. Найбільшу площу флагового листка має зразок 12 – 13,4. Найбільша кількість пагонів відмічена у варіантів 7, 9, 12.

Отже, можна твердити, що на момент фази кущення такі варіанти як 7, 9, 12 мали кращій стан розвитку ніж інші зразки.

 

 

 

 

Таблиця 3.3.1

Біометричні показники у рослин ячменю у фазі кущіння

(середнє на 1 рослину) у 2011 р.

Варіант

Висота рослин, см

Кількість пагонів, шт

Площа флагового листка, см

Біомаса рослин, г

сира

суха

1

28,1

1,7

9,7

2,4

0,60

2

31,2

2,0

10,3

2,8

0,70

3

33,3

2,1

11,3

2,9

0,72

4

30,7

1,9

10,7

2,9

0,73

5

29,9

1,8

9,9

3,0

0,75

6

31,3

1,7

12,0

3,2

0,80

7

35,1

2,3

12,1

2,7

0,68

8

32,9

2,1

11,9

3,2

0,81

9

31,5

2,3

11,3

2,9

0,72

10

32,0

2,0

11,7

2,9

0,73

11

33,1

1,9

12,0

3,1

0,78

12

34,7

2,3

13,4

3,4

0,85

 

 

3.4. Продуктивність ячменю та технологічні якості насіння

 

Продуктивність будь-якої культури можна розглядати як реалізацію її генетичного потенціалу і визначається вона умовами року, агротехнікою і внесенням добрив. Отримання зерна високої якості залежить від властивостей самого сорту, а також від умов вирощування.

Високий урожай є основою кожного селекційного сорту і залежить від багатьох факторів. Великий вплив на урожай мають: кількість рослин на 1 га, кількість продуктивних стебел, кількість зерен у колосі, абсолютна маса зерна, вирівняність зерен за розміром, ріст рослин і їх вирівняність, добре розвинута коренева система, не полягання, стійкість до хвороб, реакція  рослин на високу агротехніку та родючість ґрунту. Крім того, необхідно, щоб рослина своїми біологічними властивостями відповідала умовам даного регіону і була достатньо пластичною [ 13 ].

Після обмолоту зерно повинно бути відсортованим і добре просушеним, цим забезпечується висока енергія проростання і збереження ним світлого забарвлення. Зі світлим забарвленням зерна пов’язане рівномірне і швидке його проростання.

Величину фактичної продуктивності ярого ячменю враховували при 14% вологості зерна (таб. 3.4.1).

Таблиця 3.4.1

Продуктивність сортів ярого ячменю, ц/га, 2011 р.

Варіант

Урожайність ц/г

2011 рік

± до st.

1

52,9

-

2

64,6

+11,7

3

80,1

+27,2

4

63,3

+10,4

5

67,2

+14,3

6

56,8

+3,9

7

71,1

+18,2

8

67,2

+14,3

9

59,4

+6,5

10

56,8

+3,9

11

56,8

+3,5

12

54,3

+1,4

НСР0,95

0,6

 

Аналіз одержаних результатів за врожайністю 2011 року показав, що окремі сорти селекції ХНАУ перевищили стандарт Джерело. Приріст врожайності склав: 2 – на 11,7 ц/га, 3 – на 27,2 ц/га, 4 – на 10,4 ц/га, 5 – на 14,3 ц/га, 6 – на 3,9 ц/га, 7 – на 18,2ц/га, 8 – на 14,3 ц/га, 9 – на 6,5 ц/га, 10 – на 3,9 ц/га, 11 – на 3,5 ц/га, 12 – на 1,4 ц/га. ( Результати дисперсійного аналізу наведені у додатку А ). Особливо ми звернули увагу на зразок 3 який перевищує стандарт на 27,2 ц/га.

Потенційну можливість сортів, що вивчалися, оцінювали за їх продуктивністю на основі оцінки кількісних ознак окремої рослини. Для удосконалення урожайних даних оцінювали ці сорти ще за показниками основних елементів структури врожаю (таб. 3.5.2).

Таблиця 3.5.2

Структура врожаю, середнє значення за 2011 рік.

Варіант Висота рослини, см. Загальна кущистість, шт. Продуктина кущистість, шт.. Довжина головного колоса, см К-ть колосків у головному колосі, шт.. К-ть зерен у головному колосі, шт.. К-ть зерен з 1 рослини, шт.. Маса головного колоса, г Маса зерен з 1 рослини, г Маса 1000 насінини, г Маса соломи, г

1

60,2

1,0

1,0

7,2

20,5

16,4

16,4

0,7

0,7

41,0

1,2

2

59,2

1,0

1,0

7,9

22,0

19,4

19,4

0,8

0,8

50,0

1,0

3

56,4

1,0

1,0

7,0

20,3

17,2

17,2

1,0

1,0

62,0

0,9

4

64,9

1,0

1,0

7,4

22,6

19,6

19,6

0,7

0,7

49,0

1,0

5

68,0

1,0

1,0

6,7

22,9

20,0

20,0

0,8

0,8

52,0

1,3

6

57,4

1,0

1,0

6,5

20,9

18,0

18,0

0,7

0,7

44,0

1,1

7

67,8

1,0

1,0

7,5

23,4

20,0

20,0

1,0

1,0

55,0

1,0

8

63,2

1,0

1,0

6,2

23,2

19,0

19,0

0,9

0,9

52,0

1,2

9

50,1

1,0

1,0

4,9

36,5

30,9

30,9

1,5

1,5

46,0

1,0

10

64,2

1,0

1,0

6,8

20,4

17,2

17,2

0,9

0,9

44,0

1,2

11

61,9

1,0

1,0

6,9

23,0

19,6

19,6

0,9

0,9

44,0

1,2

12

62,6

1,0

1,0

7,6

22,5

20,3

20,3

0,8

0,8

42,0

1,2

 

З результатів досліджень спостерігалась аналогічна закономірність. Показники елементів структури врожаю також були вище стандарту Джерело.

 

Таблиця 3.5.3.

Оцінка сортів ярого ячменю на вміст білка в зерні та його технологічні якості,  2011 рік.

№ п.п.

Вміст білку, %

Крупність зерна, мм

Вирівняність, %

Плівчастість,

%

1

12,1

2,0 – 2,5

90

10,9

2

11,3

2,0 – 2,5

90

11,2

3

10,7

2,0 – 2,5

91

10,0

4

11,1

2,0 – 2,5

89

10,1

5

11,4

2,5 – 2,0

90

10,8

6

10,8

2,0 – 2,5

91

10,3

7

11,0

2,5 – 2,0

88

11,4

8

10,9

2,0 – 2,5

89

11,7

9

11,8

2,0 – 2,5

91

10,5

10

10,9

2,0 – 2,5

91

10,8

11

11,6

2,0 – 2,5

92

11,2

12

11,4

2,0 – 2,5

91

11,6

 

Технологічні якості зерна також були високі у всіх вивчаємих варіантах: крупність зерна становила 2,0 – 2,5мм, за винятком  – варіантів 3, 5, 7, 9 ( 2,5 – 2,0), вирівняність становила 90 – 92 %.

Показники, що характеризували плівчастість, відповідали 10,1 – 11,7%. Найменша плівчастість відмічена у комбінації  2 – 9,2%.( табл. 3.5.3).

Таким чином сорти ячменю ярого, що вивчалися у конкурсному сортовипробуванні характеризувались високими показниками за продуктивністю, технологічними якостями зерна і вмістом білка.

Ці сорти позитивно адаптувались до наших кліматичних умов і дали високі врожаї з добрими якостями зерна [ 7, 8 ].

 

ВИСНОВКИ

Сприятливі природно – кліматичні умови на період посіву сортів ячменю ( достатня кількість тепла й вологи в ґрунті ) сприяли одержанню дружніх і рівномірних сходів. Добрі сходи були відмічені у всіх сортів, що вивчалися. Різниця в рості та розвитку рослин спостерігалася до фази колосіння, потім поступово вирівнювалася. Усі гібридні сорти ячменю були стійкими до вилягання.

Результати досліджень показали, що рослини сортів ячменю не пошкоджувалися грибковими хворобами. На посівах сортів окремих рослин була зафіксована хвороба гельмінтоспоріоз, яка не представляла господарського значення. Рослини сортів ячменю протягом року не сильно пошкоджувались кореневими гнилями. Волога погода впливла на розвиток цієї хвороби. В цілому всі сорти, що вивчалися були стійкі до різних видів хвороб.

Оцінка сортів ячменю на продуктивність показала, що всі вони володіють   високим   генетичним   потенціалом. У сприятливих кліматичних умовах можуть давати високі і стабільні врожаї. У цьому році всі зразки перевищили стандарт за врожайністю: 2 – на 11,7 ц/га, 3 – на 27,2 ц/га, 4 – на 10,4 ц/га, 5 – на 14,3 ц/га, 6 – на 3,9 ц/га, 7 – на 18,2ц/га, 8 – на 14,3 ц/га, 9 – на 6,5 ц/га, 10 – на 3,9 ц/га, 11 – на 3,5 ц/га, 12 – на 1,4 ц/га

Біохімічний аналіз зерна показав, що всі зразки, що вивчалися, мали вміст білка  від 10,7 до 12,1%. Сорти ячменю за вмістом білка менш 11%, можна рекомендувати для пивоварних цілей, а саме такі варіанти, як 6, 8, 10.  Оцінка ячменю за технологічними якостями показала, що всі сорти відмічалися високою крупністю зерна і вирівняністю. У більшості сортів ячменю крупність зерна була на рівні стандарту (2,0-2,5 мм), крім варіантів 5, 7 (2,5-2,0 мм). Вирівняність зерна у всіх сортів становила – 88-92% –  це є високий показник оцінки сорту.   Одержані   сорти   ячменю   оцінювалися   на   плівчастість, величина якої становила 10,0-11,7%. Найменша плівчастість відмічена у варіантів 2, 3, 6 (9,3 — 10,4%).

В результаті наших досліджень  за більшістю показниками найкращим є зразок 3 його ми будемо рекомендувати для включення до державного сортовипробування.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в LiveJournal

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

CAPTCHA image
*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>