Селекция люпина узколистного

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Селекция люпина узколистного



Содержание

Введение

1. Селекция люпина узколистного

1.1 Достижения и проблемы селекции люпина узколистного

1.2 Селекция люпина узколистного на урожайность, устойчивость к болезням. Модель сорта Першацвет

1.3 Создание исходного материала для селекции люпина узколистного методом внутрисортового отбора

1.4 Массовый однократный отбор в селекции люпина узколистного

1.5 Оценка селекционного материала люпина узколистного по элементам структуры урожайности, устойчивости к болезням

2. Организация семеноводства культуры в Республике Беларусь

2.1 Система семеноводства культуры

2.2 Организация, методика и техника оригинального и элитного семеноводства

2.3 Расчет посевных площадей по элите и в питомниках оригинального семеноводства, в соответствии с планом-заказом на элиту для зоны районирования сорта на площади 50 га

3. Технология производства семян на семенных посевах

3.1 Апробация семенных посевов и сортовые качества посевов

3.2 Семенной контроль. Посевные качества семян

4. Заключение

Список литературы



Введение

Люпин узколистный обладая рядом хозяйственно-полезных свойств , в настоящее время рассматривается не только как источник сбалансированного, легкоусвояемого и экологически чистого белка, но и как фактор биологизации земледелия, энерго- и ресурсосбережения, способствующий решению проблемы сохранения и даже расширенного воспроизводства естественного плодородия почвы, является основным звеном в системе экологического земледелия, может возделываться как дешевый источник биотоплива. Однако наибольшую ценность он представляет в кормопроизводстве и повышении плодородия почвы. [1]

О высоком кормовом достоинстве люпина свидетельствуют многочисленные данные по изучению биохимического состава различных частей и органов растения. По содержанию белка, жиров, безазотистых экстрактивных веществ, золы, клетчатки и различных аминокислот люпин в несколько раз превосходит не только ячмень, овес, рожь, пшеницу и бобы. Люпин узколистный имеет в семенах 36…38% сбалансированного по аминокислотам белка. [2, 3, 4, 5]

Высоким содержанием белка отличаются не только семена и сухие вещества, но и зеленая масса люпина. Особенно богаты белком молодые листья. Поэтому наибольшую ценность представляют такие виды и сорта, у которых на долю листьев в структуре зеленой массы приходится значительная часть, т.е. показатель облиственности при селекции сортов для использования в свежем виде имеет важное значение. Ценность люпина заключается не только в том, что его белок содержит все незаменимые аминокислоты и хорошо усваивается в организме животных.[6]

Кроме высокого содержания полноценного белка, семена и вегетативная масса люпина имеет в своем составе жиры, углеводы, витамины, необходимые микроэлементы и другие полезные вещества. По данным Белорусского НИИ животноводства в 1 кг зерна люпина содержится 4,1 г кальция, 4,6 г натрия, 8,8 г калия, 3,2…5,4 г фосфора, 6,2 мг меди, 2,2 мг никеля, 0,096 мг йода, 62,2 мг марганца, 41,4 мг цинка, 70 мг железа,10,5 мг кобальта. Не только зерно, но и зеленая масса люпина богата необходимыми макро- и микроэлементами. В зеленой массе имеется около 60 мг каротина, а в листьях до 250 мг/кг, 5 мг витамина В1 , 0,18 мг витамина В2 , около 30 мг аскорбиновой кислоты и некоторые другие витамины, что имеет важное значение для кормления скота.

Люпин является культурой огромных возможностей, для раскрытия которых необходимо усилить селекционно-генетические, физиолого-биохимические и агротехнические исследования с целью создания новых ценных форм и сортов, разработки рациональных приемов реализации потенциальных возможностей их генотипов, при возделывании эффективного использования получаемой продукции.

В последние годы ХХ века посевы различных видов люпина в мире составили 1412 тыс. га.Его возделывают на всех континентах земного шара во многих странах. Наиболее полно потенциал узколистного люпина используется в Австралии. Благодаря этому решается такие важные проблемы, как повышение плодородия почв и увеличение производства кормового белка. В этой стране добились производства 1320 тыс. т зерна люпина для своих нужд и экспортируют его ежегодно в объёме около 400 тыс. т, конкурируя с американской соей. В 1992г. здесь под люпином было занято около 800 тыс. га, в 1995- 1997 гг. посевы достигли 1262 тыс. га, а к 2000г. планировалось довести его посевы до 1,5 млн.га. [7, 4, 8]За счёт насыщения севооборотов люпином удалось повысить урожайность других культур , в том числе и пшеницы на 30-100%.

В европейской части России ,по сведениям И.П.Такунова[4] , в Псковской, Новгородской, Кировской, Ленинградской, Тверской, Ярославской, Костромской, Пермской, Московской и других областях вплоть до 59 северной широты наиболее успешно может возделываться скороспелый люпин узколистный на площади свыше 3 млн.га.

В Беларуси посевные площади под люпином расширяются в соответствии со специальной программой по увеличению производства семян бобовых культур, с учётом биологических особенностей возделываемых видов этой культуры. В северной зоне наиболее быстрыми темпами распространяются созданные скороспелые сорта узколистного люпина. Однако посевные площади люпина в Беларуси неоправданно малы и не покрывают потребности страны в белке. Так, например, в 2004 г. они составили всего 42,6 из необходимых 300 тыс. га. Беларусь вынуждена закупать соевый шрот по цене 270-360 долл. США за 1 т, в то время когда себестоимость 1 т зерна люпина в хозяйствах страны составляет 55-65долл. Расширение посевов люпина узколистного сдерживает относительно низкая и неустойчивая урожайность зерна, несмотря на то, что потенциал продуктивности составляет 40-60 ц/га.[9]



1. Селекция люпина узколистного

1.1 Достижения и проблемы селекции люпина узколистного

Селекция люпина начата в глубокой древности, со времени введения его в культуру. С середины ХIX века после научной разработки и опубликования в 1859 году Ч. Дарвином теории эволюции органического мира и обоснования огромной роли искусственного (методического) отбора в создании новых сортов селекция поднялась на новую ступень развития, превратилась в науку и самую интенсивную отрасль производства. Благодаря этому в ведение в культуру и селекционная работа по жёлтому и узколистному люпину проходили более быстрыми темпами. Прошло всего лишь около 160 лет с тех пор, когда стали внедряться первые посевы желтого(1841 г.), а затем и узколистного люпинов, но в настоящее время мировая коллекция уже насчитывает огромное количество разнообразных, ранее не существующих в природе разновидностей, сортов и форм.

В первый период широкого распространения желтого и узколистного люпинов в Германии, Польше, Украине, Беларуси и России размножались и использовались для посева имеющиеся в культуре популяции, характеризующиеся высокой алкалоидностью, способностью наращивать большую массу для запашки на удобрения при освоении песчаных и других менее плодородных земель. Особенно бурное развитие селекционной работы с люпином и повышенный интерес к этой культуре начался в конце 20-х и начале 30-х годов ХХ столетия, когда по идее Т. Рёмера и Д.Н. Прянишникова начались поиски безалкалоидных , пригодных на корм скоту форм. Успеху в разрешении этой идеи способствовали разработанные методы определения степени алкалоидности растений и семян Р. Зенгбушем в 1927 году. Родоначальником кормовых сортов желтого люпина в Германии является штамм №8 (Мюнхебергский сладкий), из которого в 1932 г. Х. Тролль выделил белосемянную форму, ставшую в последствии сортом Вайко 1. Основным недостатком этого сорта является растрескиваемость бобов, который был устранен путем создания нового сорта Вайко 2, полученного из гибридного материала от скрещивания Вайко 1 с алкалоидной нерастрескивающейся линией 3535 А. При скрещивании Вайко 2 с быстрорастущей линией 7844 среди выщепившихся форм выделено растение, ставшее сортом Вайко 3 с быстрыми темпами роста. От скрещивания Вайко 3 с найденной формой с неопушенными семенами выделен сорт Вайко 4. Аналогичным путем в Германии получены и сорта узколистного люпина Мюнхебергский синий сладкий, Мюнхебергский синий сладкий 2, Гюльцевский синий сладкий и линия №2507.[10]

На Новозыбковской опытной станции в Брянской области России селекция кормовых сортов была начата в 1931 г., где М.И. Боженовой найдены малоалкалоидные формы узколистного люпина Синий 418 и Синерозовый 645, которые были использованы для гибридизации с кормовым образцом Л 1 Минской опытной станции. Из гибридного материала ей удалось выделить ценные сорта Синий 1 и Синерозовый 2, которые в настоящее время используются в качестве исходного материала для гибридизации. Методом гибридизации образца 2-1 с Синим 1 на Брянской опытной станции создан сорт Брянский 35 [11].

Значительная работа по селекции узколистного люпина проводилась на Гродненской сельскохозяйственной опытной станции Г.С. Кононковым, где выведены алкалоидные сорта узколистного люпина Беняконский 484 и Беняконский 335, которые находятся в районировании до настоящего времени [7]. селекция люпин посевной качество

В научно-исследовательском институте сельского хозяйства нечерноземной зоны России селекционная работа сосредоточена на узколистном люпине, в результате которой в различные годы Г.А. Дебелым, Л.В. Калининой, А.Г. Быковцом, В.С. Федотовым и др. созданы сорта Немчиновский кормовой, Немчиновский 846. Здесь получен неветвящийся мутант с пазушными цветками, послуживший исходным материалом для создания сорта Ладный эпигонального типа зернового направления [12].

Длительное время селекционная работа с узколистным люпином проводилась А.М. Альфес на Смоленской областной опытной станции, где создан разнообразный исходный материал для селекции узколистного люпина [13].

Польша является страной, где также люпиносеяние начало внедряться более 120 лет тому назад. На территории нынешней Польской Республики начали заниматься селекцией люпина давно. Основоположником селекции люпина является А. Семполовский, который впервые нашел естественный мутант с розовыми цветками среди узколистного люпина и создал из него скороспелый сорт новой разновидности в конце ХХ века. Но интенсивная селекционная работа с этой культурой началась после опубликования Н.Н. Ивановым и М.И. Смирновой (1932) инструкции о проведении массовых анализов растений и семян люпина на алкалоидность. Впервые безалкалоидные формы узколистного люпина были найдены Казановским, Дзековским и Барбацким в Пулавах.

Известными кормовыми сортами узколистного люпина является сорт Оборницкий синий, выведенный в Пшебендове. Методом гибридизации с последующим отбором создан Узколистный быстрорастущий от скрещивания Оборницкого синего с Пулавским розовым. Сорт Мужин с темно-фиолетовыми листьями является также известным сортом польской селекции. Он имеет характерную фиолетовую окраску листьев и стеблей. Узколистному люпину в Польше уделяют большое внимание и в настоящее время. Кроме районированного сорта Оборницкий в испытании находятся перспективные кормовые сорта Куба, Розовый кормовой, Ла I, Ла II, Ла III и горькие Великопольский горький, Б-2, Ла 5. Сорт Туркус является районированным алкалоидным сортом на зеленое удобрение (Nowe rolnictwo, 1974,№8).

В Швеции начали возделывать кормовой желтый и узколистный люпины с 1935 г., но в первый год стало ясно, что завезенные сорта желтого люпина не могут вызревать в условиях Швеции, а узколистные тоже не могут гарантировать обеспечение ежегодных сборов урожая семян. Поэтому на Свалефской опытной станции приступили к созданию своих сортов. Применение метода гибридизации в получении исходного материала увенчалось успехом. Но из-за наличия недостатков полученные образцы не получили широкого распространения (О. Тедин, 1949,1954).

Используют люпин как кормовую и сидеральную культуру в Турции и Японии, Южной и Северной Африке, Австралии и Новой Зеландии, Северной и Южной Америке. Наибольшее распространение получил желтый люпин, поэтому в пределах этого вида создано большинство сортов. Не уменьшается интерес и к узколистному люпину, селекция которого ведется с целью продвижения этой культуры на север и восток.

Особой заслугой селекционеров США является создание доноров и источников устойчивости узколистного люпина к растрескиваемости бобов в виде известных сортов Уникроп, Унивите, Унихарвест, Читик, Дарья и др., которые используются во всем мире для создания исходного материала и сортов с нерастрескивающимися бобами. Благодаря успехам селекции и широкому использованию созданных сортов в производстве Австралия вышла на первое место по люпиносеянию, успешно решает проблему производства кормового белка и экспортирует семена люпина в другие страны Америки, Европы и Азии [4].

В Республике Беларусь наибольшие научные силы по селекции люпина сосредоточены в Белорусском научно-исследовательском институте земледелия и кормов, где ведется селекционная работа и по узколистному люпину для зернового использования. В основу этого направления взяты скороспелые, детерминантные, эпигональные или коронатные формы с высокой плодообразуюшей способностью и нерастрескивающимися бобами. Н.С. Купцовым, Т.П. Мироновой, В.В. Гринь, Е.Н. Гераскиной и другими селекционерами созданы ценные сорта этой культуры Данко, Гелена, Миртан, Ащадны, Першацвет, Митан, Метель. Сорт узколистного люпина такого типа Бисер создан в БСХА, имеется ценный селекционный материал для дальнейшей селекции.

Благодаря определенным усилиям селекционеров по созданию сортов узколистного люпина зернофуражного назначения в последние годы создана серия сортов этого вида, отличающихся более высокой плодообразующей способностью, семенной продуктивностью, нерастрескиваемостью бобов, способных давать урожайность зерна в пределах 30 ц/га и более. В Государственном сортоиспытании проходят оценку около 20 сортов, которые обеспечивают получение от 13,9 до 34,1 ц/га высокобелкового зерна различных ГСС и ГСУ.[14]

Относительно благоприятная ситуация по сортовому и репродукционному составу люпина узколистного сложилась в республике в настоящее время. В производстве 79,2 % посевных площадей занято под сортами люпина, районированными в 1996--2000 гг. (рис. 3). Более того, в репродукционном составе высеваемых семян более 60 % посевов составляют семена не выше третьей репродукции.

Рис. 1. Возрастная структура районированных сортов люпина в РБ, %

Так, в 2006 г. посевы люпина узколистного в республике занимали 61,6 тыс. га. Значительную долю при этом (69 %) составляли такие сорта, как Миртан (33,5 %), Першацвет (15,5 %), Хвалько (7,6 %), Митан (6,3 %) и Владлен (6,1 %). Аналогичная тенденция сохранилась и в 2007 г. (рис. 4). [15]

Рис. 2. Посевные площади люпина в разрезе сортового состава в 2006 г., %

Устаревший сортовой и репродукционный состав зернобобовых культур, используемый в хозяйствах Республики Беларусь, является одной из главных причин, снижающих урожайность их в производстве, что не позволяет в достаточном количестве производить для животноводства высокобелковый корм. Для того чтобы к 2012 г. выйти на оптимальные площади по данным культурам (150 тыс. га гороха, 150 тыс. га люпина и около 50 тыс. га вики яровой), а также для более полного использования потенциала продуктивности этих культур, семеноводческим элитопроизводящим хозяйствам, руководителям и главным агрономам сельскохозяйственных предприятий необходимо:

* организовать производство семян новых сортов зернобобовых культур для обеспечения 100 % потребности хозяйств в семенном материале не ниже третьей репродукции;

* усовершенствовать сортовую структуру посевов зернобобовых культур, увеличив в ней долю новых высокопродуктивных, технологичных сортов;

* согласно специализации сельскохозяйственных предприятий определить сортовой состав зернобобовых культур, оптимальный для конкретных почвенно-климатических, материально-технических, экологических условий и уровня хозяйствования.

Оригинальное семеноводство по сортам зернобобовых культур, созданных в РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» и внесенных в Государственный реестр, ведется в полном объеме. Ежегодно производство оригинальных семян (Р1) вышеуказанных культур выполняется на 100 % в соответствии с заявками Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, однако они не всегда выкупаются семеноводческими хозяйствами, что сдерживает производство семян в необходимых объемах для сельскохозяйственных предприятий республики. [15]

1.2 Селекция люпина узколистного на урожайность, устойчивость к болезням. Модель сорта Першацвет

Благодаря вышеизложенным достижениям селекционеров для условий Беларуси занесено в Государственный реестр на 2001 г. 12 сортов узколистного люпина. Все они в достаточной степени являются пригодными для возделывания в определенных почвенно-климатических условиях зоны районирования.

Однако еще не снимает ряд существенных проблем, требующих от селекционных учреждений в ближайшем будущем всего решения. Большинство сортов, характеризующихся многими ценными свойствами , не обладают комплексом биологических и хозяйственно-полезных признаков, которые в большей степени удовлетворяли бы запросы производства по экологической стабильности; отзывчивости на проводимые технологические приемы возделывания; устойчивости к неблагоприятным биотическим и абиотическим факторам окружающей среды; количеству и качеству получаемой продукции; пригодности к механизированным технологиям выращивания.

Узколистный люпин по сравнению с другими видами имеет значительное преимущество по скороспелости, быстрым темпам первоначального роста и накопления высоких урожаев зеленой массы в короткий период времени. В связи с этим он должен получить широкое распространение при выращивании на зерно, а также в качестве поукосной и пожнивной культуры. С выведением сортов с ограниченным типом ветвления , нерастрескивающимися бобами и повышенной плодообразующей способностью зернофуражное направление использования узколистного люпина в последние годы стало основным.

Селекция на урожайность является самым главным и всеобъемлющим направлением, так как продуктивность сорта зависит не только от генотипа, но и от воздействия окружающей среды. Итоговыми критериями при оценке селекционного материала являются выживаемость растений, их индивидуальная продуктивность, складывающаяся из элементов структуры урожайности. В равных условиях одинаковая урожайность может быть получена у различных сортов и образцов за счет различных элементов ее структуры. У зернобобовых культур основными элементами структуры урожайности являются количество плодоносящих кистей, количество бобов и семян в бобе и на растении, масса 1000 семян.

Урожайность и элементы ее структуры (относительно любой культуры) зависят от генотипа сорта, его устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды, поэтому в селекции на устойчивость к каждому фактору существуют специальные направления.[Таранухо]

Выведение устойчивых к болезням сортов люпина является одной из первоочередных задач. Особенно сильный вред люпиносеянию наносит антракноз, вирусное израстание, фузариоз, цетофороз и другие болезни.

Создавать болезнеустойчивые сорта трудно вследствие полимерного действия генов, определяющих устойчивость и огромного полиморфизма видов и рас ржавчины, а также многих других болезней, большого разнообразия сменяющихся поколений видоспецифических вредителей. Проведенные поиски позволили на провокационном фоне найти источники фузариозоустойчивости, поэтому избавиться от этой болезни можно путем создания ультраскороспелых сортов и уничтожения тли - основного разносчика этой болезни.[16]

Таблица 1. Модель сорта Першацвет на 2020 г

Признаки	Единица измерения	Параметры сорта	Источники признаков
		Стандарта Першацвет	проектируемого
Урожайность зерна	т/га	1,99	3,26	Прывабны
Число зерен в бобе	шт.	3-5	4-6	Бисер
Масса 1000 зерен	г	120-180	180-200	Бисер
Оптимальная густота продуктивного стеблестоя	шт/м2	137
Высота растений	см	65-75
Содержание белка	%	33-36	36-38	Гелена
Длина вегетационного периода	дней	95-115	80-110	Гелена
Устойчивость к осыпанию	бал	+	Выше	Прывабны, Миртан
Устойчивость к полеганию	бал	+	Выше	Прывабны, Миртан
Содержание алкалоидов	%	0,03	0,016	Ащадный

В таблице 1 представлена модель перспективного сорта, где основной упор сделан на такие хозяйственно полезные признаки как: урожайность, масса 1000 семян, количество семян в бобе, вегетативный период, высота растения и содержание белка зерне.

1.3 Создание исходного материала для селекции люпина узколистного методом внутрисортового отбора

На протяжении всех этапов развития селекции человек всегда начинал свою селекционную работу со сбора и анализа имеющихся сортов, образцов, местных культурных и дикорастущих популяций растений определенной культуры. На основании всестороннего анализа он приходил к выводу о имеющемся разнообразии в пределах каждого образца и необходимости отбора лучших экземпляров растений для дальнейшего размножения с целью закрепления в потомстве замеченных положительных признаков и получения дополнительного дохода от популяции отобранных родоначальных растений с желаемыми свойствами.

Благодаря такой кропотливой многолетней работе культурные растения совершенствовались, приобретали новые признаки, которые в большей степени соответствовали условиям определенной почвенно-климатической зоны и удовлетворяли потребности человека в повышении количества и улучшении качества продукции.

Так, постепенно десятилетиями, столетиями, тысячелетиями, на основании аналитической селекции осуществлялся процесс окультуривания полезных растений, их совершенствование и дифференциацию на популяции, биоэкологические группы и сорта народной и местной селекции. Все сорта народной селекции и местные сорта являются результатом применения аналитической селекции.

Выведение новых сортов из местного материала, коллекционных образцов ВИРа, районированных и других сортов есть не что иное, как результат аналитической селекции. В настоящее время особенно актуальным является внутрисортовой отбор, который можно считать высшим этапом аналитической селекции.

Аналитическая селекция позволила создать люпин из сидерального растения в высокобелковую кормовую культуру, дикорастущие многолетние бобовые и злаковые травы включила в число интенсивных кормовых культур для получения высокоценных грубых травянистых кормов на сенокосах и организации пастбищного хозяйства для скота.

Большая перспектива внутрисортового отбора имеется по отношению к новым сортам гибридного происхождения и сортам-популяциям, находящимся в государственном испытании на сортоучастках и сортоиспытательных станциях, так как они могут иметь в своем составе ценные генотипы.[16]

1.4 Массовый однократный отбор в селекции люпина узколистного

Рис. 3. Классификация методов отбора

Различают два основных вида естественного отбора:

1) движущий -- ведет к насыщению популяций новыми наследственными признаками и свойствами, обеспечивающими более высокую жизненность вида в определенных экологических условиях;

2) стабилизирующий -- элиминируются неблагоприятные мутации, популяция при этом становится более однородной.

Естественный отбор постоянно оказывает свое влияние на видообразование в природе и всегда присутствует при осуществлении селекционного процесса. В связи с этим при селекции любой культуры необходимо учитывать и рационально использовать его для создания более пластичных форм культурных растений, наилучшим образом соответствующих для произрастания в конкретных почвенно-климатических условиях.

В селекционном процессе, управляемом волей человека, кроме основных факторов эволюции, дополнительно используются различные способы искусственного отбора, являющиеся завершающим этапом при создании новых форм, разновидностей и сортов. В зависимости от особенностей биологии цветения, опыления и способов размножения применяется массовый (однократный и многократный), индивидуальный (однократный и непрерывный), индивидуально-семейный, семейно-групповой, метод половинок или резервов, периодический (рекуррентный) и клоновый отборы (рис. «Классификация методов отбора»).

При использовании различных способов искусственного отбора осуществлявляется творческая деятельность человека по совершенствованию и созданию новых форм растений, которые лучшим образом отвечают его потребностям, запросам и прихотям.

Эффективность отбора всегда зависит от знаний закономерностей его проявления. Отбор может быть результативным, если объектом селекции является гетерогенная популяция, в составе которой находятся растительные организмы с различной устойчиво передаваемой последующим поколениям наследственной информацией. Продолжительность действия отбора зависит от типа генетической обусловленности признака. Стабилизации признака, который контролируется одной или несколькими парами генов, можно достичь уже в третьем поколении при индивидуальном изучении потомства. Объем получаемых гомозиготных линий будет зависеть от количества генов, обусловливающих изучаемый признак, и их взаимодействия между собой. Действие отбора и его эффективность зависит не только от направленности селекционной работы, но и от условий развития растений, в которых проводится селекционная работа, т. е. когда в соответствии с поставленными целями обеспечивается необходимый фон окружающей среды. Наибольшая результативность отбора достигается в том случае, когда он ведется одновременно не по одному, а по комплексу признаков. Всегда при проведении отбора следует учитывать не только прямые, но и косвенные признаки, которые имеют тесную корреляционную связь с количественными и качественными показателями.

Сущность массового отбора заключается в том, что при создании новых селекционных образцов и другого исходного материала в селекции или поддержании качества районированных сортов в семеноводстве осуществляется выбор многих лучших, характерных для создаваемого или размножаемого сорта растений , обладающих комплексом необходимых желаемых признаков с последующим их совместным обмолотом и объединением семян в одну партию.

При массовом отборе учитываются все фенотипические признаки, которыми должны характеризоваться отбираемые экземпляры, но в связи с их объединением после обмолота утрачивается возможность проследить качество потомства каждого из отобранных растений. В этом заключается основной недостаток этого метода, так как он не позволяет осуществить оценку отобранных экземпляров по генотипу. Главное преимущество массового отбора состоит в его простоте и доступности выполнения при наименьших затратах труда и средств.

При массовом отборе в большинстве случаев осуществляется так называемый позитивный отбор, при котором отбираются растения только с определенными признаками и свойствами, а остальные убираются на хозяйственные нужды. [16]

Позитивный массовый отбор в селекции люпина может эффективно использоваться в том случае, когда исходная популяция имеет в своем составе явно различимые морфотипы, отличающиеся по темпам роста, типам ветвления, окраске вегетативных и генеративных органов, скороспелости, растрескиваемости бобов, устойчивости к болезням и по другим важным хозяйственно полезным признакам.

Исключительно важной вехой в истории селекции этой культуры явилось нахождение практически безалкалоидных форм желтого, узколистного, белого и многолетнего люпинов в Германии, России, Беларуси, Украине, Польше и некоторых других странах. Потомства первых безалкалоидных растений послужили материалом для создания сортов кормового назначения. [17]

Массовый отбор может осуществляться путем отбора лучших растений не только в поле, но и в лаборатории, когда семена отбираются из определенной партии по их форме, крупности, окраске и другим показателям, имеющим важное значение для улучшения существующей популяции.

Селекция на пригодность к механизированному возделыванию сельскохозяйственных культур позволяет создавать сорта, которые требуют минимальных затрат ручного труда или исключают ее полностью.

Сорта пригодные к механизированному возделыванию, должны иметь оптимальную высоту растений, прочный неполегающий стебель, выровненные семена определенной формы и размеров для осуществления пунктирного и точного высева с размещением семян на необходимое расстояние и глубину заделки для получения дружных и равномерных всходов. Во время вегетации растения должны обладать устойчивостью к полеганию, осыпанию, прорастанию на корню, дружностью созревания и хорошей вымолачиваемостью зерна. У зернобобовых и крестоцветных культур большое значение имеет высота расположения нижних бобов и стручков, равномерность созревания, нерастрескиваемость бобов и стручков, неосыпаемость семян. [16]



1.5 Оценка селекционного материала люпина узколистного по элементам структуры урожайности, устойчивости к болезням

Отбор лучших форм растений, обладающих комплексом необходимых биологических и хозяйственно полезных признаков, осуществляется на основании всесторонней оценки, проведения необходимых учетов и тщательных анализов. При оценке изучаемых коллекционных образцов, гибридов, мутантов, полиплоидов, естественных и искусственных популяций, создаваемых линий и другого исходного материала используются различные методы полевых, лабораторных и лабораторно-полевых исследований в обычных условиях и на провокационных фонах, по прямым и косвенным признакам. [18]

Оценка исходного селекционного материала к сортов на урожайность и продуктивность растений осуществляется в основном по прямым признакам, которые можно измерить, взвесить, посчитать. К ним относится число сохранившихся растений к уборке на единице площади, их продуктивная кустистость или ветвление, количество соцветий, плодов, семян, масса 1000 зерен. Вместе с тем, продуктивность растений, урожайность сортов и образцов можно определять и по косвенным приз Для создания новых сортов сельскохозяйственных культур, отвечающих современным требованиям, нужно найти необходимых доноров, источники высокой продуктивности, устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды, вредителям и болезням, пригодности к механизированному возделыванию, качества получаемой продукции и отзывчивости на приемы интенсивных технологий выращивания в конкретных почвенно-климатических условиях [ 11 ].КУРС. ПО СЕЛ.

Устойчивость к вредителям и болезням генетически связана со временем и длительностью происхождения наиболее уязвимых фаз развития растений, способностью синтезировать защитные вещества, особенностями морфологического и анатомического строения органов и тканей, подвергающихся вредоносному воздействию специфических патогенов в наиболее сильной степени.

Косвенными признаками для оценки изучаемых видов, разновидностей и сортов растений могли бы считаться особенности их биохимического состава и наличие определенных веществ, препятствующих развитию болезнетворного начала. Однако в большинстве случаев такие механизмы воздействия патогена и хозяина остаются нераскрытыми или проявляются в качестве реакции на поражение растительного организма. По этой причине при оценке на устойчивость к болезням используются прямые признаки, проявляющиеся у восприимчивых образцов на определенных фазах развития растений.

При селекции на нерастрескиваемость бобов у люпина исключительное значение имеют исследования особенностей анатомического строения стенок перикарпия. Наличие сплошных склеренхимных обкладок со спинной стороны боба (а лучше с обеих сторон) обеспечивает их нерастрескиваемость даже при их созревании и перестое в сухую, жаркую погоду.

Селекция на пригодность к механизированному возделыванию сельскохозяйственных культур позволяет создавать сорта, которые требуют минимальных затрат ручного труда или исключают ее полностью.

Сорта пригодные к механизированному возделыванию, должны иметь оптимальную высоту растений, прочный неполегающий стебель, выровненные семена определенной формы и размеров для осуществления пунктирного и точного высева с размещением семян на необходимое расстояние и глубину заделки для получения дружных и равномерных всходов. Во время вегетации растения должны обладать устойчивостью к полеганию, осыпанию, прорастанию на корню, дружностью созревания и хорошей вымолачиваемостью зерна. У зернобобовых и крестоцветных культур большое значение имеет высота расположения нижних бобов и стручков, равномерность созревания, нерастрескиваемость бобов и стручков, неосыпаемость семян. [16]

Таблица 2. Годовой план учетов и наблюдений при селекции люпина узколистного

№	Наименование мероприятий, этап селекционной работы	Методика выполнения	Примерные сроки проведения
1.	Длина стебля	метод оценки - полевой, инструментальный, путем измерения	перед уборкой
2.	Масса 1000 семян	метод оценки - лабораторный, инструментальный, путем подсчета и взвешивания	после уборки
3.	Количество семян в бобе	метод оценки - лабораторный, путем подсчета	после уборки
4.	Масса семян с боба	метод оценки - лабораторный, инструментальный, путем взвешивания	после уборки
5.	Содержание белка	метод оценки - лабораторный, инструментальный	после уборки
6.	Величина боба	метод оценки - лабораторный, инструментальный	после уборки



2. Организация семеноводства культуры в Республике Беларусь

2.1 Система семеноводства культуры

Система семеноводства включает группу взаимосвязанных производственных единиц, обеспечивающих производство высококачественных семян сортов определенной культуры или группы культур в соответствии с государственным заданием.

Рис. 4. Система семеноводства зерновых, зернобобовых культур и гречихи

Научно-исследовательские учреждения, высшие сельскохозяйственные учебные заведения и другие предприятия-оригинаторы обеспечивают отделы семеноводства областных и зональных сельскохозяйственных опытных станций и институтов оригинальными семенами районированных и перспективных сортов.

Областные и зональные сельскохозяйственные научно-исследовательские учреждения производят семена питомников размножения первого года (Р-1) и обеспечивают ими экспериментальные базы, элитхозы и учхозы сельскохозяйственных вузов, которые призваны производить достаточное количество семян элиты для закладки семенных участков специальных семеноводческих хозяйств в районах.

Сельскохозяйственные товаропроизводящие предприятия занимаются внутрихозяйственным семеноводством. С этой целью полученные от семхозов семена они высевают на семенных участках с расчетом полного обеспечения собственной потребности хозяйства в семенах, создания переходящих и страховых фондов семян не ниже III репродукции по зерновым культурам.

Для начала семеноводческой работы учреждение-оригинатор обеспечивает научно-исследовательские учреждения оригинальными семенами в год включения нового сорта в число перспективных.

Научно-исследовательские институты, другие НИУ и элитопроизводящие хозяйства выращивают семена питомников размножения, суперэлиты и элиты районированных и перспективных сортов независимо от того, являются ли они их оригинаторами или эти сорта созданы в других учреждениях при наличии лицензионных договоров с оригинаторами.

2.2 Организация, методика и техника оригинального и элитного семеноводства

Для производства семян элиты сельскохозяйственных культур применяются различные методы отбора и соответствующие схемы оригинального семеноводства. Схема оригинального семеноводства и получения семян элиты зависит от метода отбора, который положен в ее основу, способа опыления и размножения культуры, объема производства элитных семян и коэффициента размножения семенного или посадочного материала в процессе репродуцирования конкретного сорта определенной культуры.

При получении семян элиты методом массового отбора схема семеноводства упрощается и состоит из трех этапов:

Питомник размножения;

Участок суперэлиты;

Посев элиты.

Первые два питомника (П-1 и П-2) в этом случае выпадают, так как отобранные элитные растения не проверяются по потомству, а обмолачиваются вместе после окончательной оценки. Полученные семена используются для посева сразу в питомнике размножения первого года (Р-1). При необходимости увеличения объема производства семян элиты может также закладываться питомник размножения второго года - Р-2. При необходимости увеличения объема производства семян элиты может также закладываться питомник размножения второго года - Р-2.[16]

2.3 Расчет посевных площадей по элите и в питомниках оригинального семеноводства, в соответствии с планом-заказом на элиту для зоны районирования сорта на площади 50 га

План-заказ на производство семян элиты - 35000 т; урожайность семян с 1 га - 32,6 ц (3,26 т/га), норма высева 338,7 кг/га (0,34 т/га).

Весовая норма высева определяется с учетом массы 1000 семян, посевной годности, количества высеваемых всхожих зерен на единицу площади по формуле:



где Н - норма высева, т/га;

а - масса 1000 семян, г;

С - посевная годность, %.

Посевная годность вычисляется по формуле:

где А - чистота, %

В - всхожесть семян, %.

Вес семян для посева при норме высева 1,3 млн. шт. на 1 га с массой 1000 семян 190 г, посевной годностью 84,15% будет равен:

Расчет посевных площадей по элите и в питомниках оригинального и элитного семеноводства производится по следующим формулам:

1. Расчет площади для посева элиты

S1 = N / V1 + Ф,

где S1 - площадь посева, га;

N - план-заказ на семена элиты, т;

V1 - выход кондиционных семян с единицы площади, т/га.

Страховой фонд 25 % от общей потребности в семенах.

Выход кондиционных семян - 70 %, следовательно,

Т.к. страховой фонд для семян элиты составляет 25%, то с учетом страхового фонда площадь составит:

S1 = (30000+7500) / 2,28 =16 447 га

2. Расчет площади для посева суперэлиты

S2 = S1 * Р / V2 + Ф,

где S2 - площадь посева, га;

Р - норма высева семян, т/га;

V2 - выход кондиционных семян с единицы площади, т/га.

Т.к. страховой фонд для семян суперэлиты составляет 50%, то

S2 = 16 447 * 0,34 / 2,28 +50%= 3 679 га

3. Расчет площади для посева питомника размножения 2-го года

S3 = S2 х Р / V3 + Ф,

где S3 - площадь посева, га;

V3 - выход кондиционных семян с единицы площади, т/га.

Т.к. страховой фонд для семян питомника размножения 2-го года составляет 50%, то S3 = 3 679* 0,34 / 2,28 + 50%= 823 га

4. Расчет площади для посева питомника размножения 1-го года

S4 = S3 х Р / V4 +Ф,

где S4 - площадь посева, га;

V4 - выход кондиционных семян с единицы площади, т/га.

S4 = 823* 0,28 / 2,28 +100% = 202 га

Т.к. страховой фонд для семян питомника размножения 1-го года составляет 100%, то

5. Определение количества исходных элитных растений



Q1 = S4 х P х k1 / t + Ф,

где Q1 - необходимое число семей (растений);

k1 - поправочный коэффициент (берут по объему возможной браковки);

t - продуктивность одной семьи или одного растения, т.(7-9 гр.)

Т.к. страховой фонд для семян питомника испытания потомств 2-го года составляет 100%, то Q1 = 202 * 0,27 * 1,3 / 0,000008 + 100 %= 17 725 500 шт.

Названия питомника	Формула рассчета	Страховой фонд, %	Норма высева, т/га	Урожайность семенных посевов, т/га	Выход кондиционных семян, т/га	Площадь,га; число семей,шт.
Элита		25	0,34	3,26	2,28	16 447
суперэлита		50	0,34	3,26	2,28	3 679
Питомник размножения 2-го года		50	0,34	3,26	2,28	823
Питомник размножения 1-го года		100	0,28	3,26	2,28	202
Отбор растений		100	0,27	3,26	2,28	17 725 500 растений

Табл. 4. Расчет заготовки семян и семеноводческих площадей на последующий год

Потребность семян для посева озимых и яровых под урожай будущего года	Выход кондиционных семян, %	Валовый сбор, т	Плановая урожайность семян, ц/га	Площадь семенных посевов, га
Общая площадь, га	Норма высева семян, ц/га	Требуется семян на всю площадь посева, ц	Страховой фонд, ц	Всего требуется семян, ц
Вторая (В)	0,34	17	4,25	21,25	70	30,35	3,26	9,3
Первая (П)	0,34	3,14	0,785	3,925	70	5,6	3,26	1,7
Элита (Э)	0,34	0,578

В1 = 50 * 0,34 =17т В2 =17* 25 / 100 = 4,25 т В3 = 17 +4,25 = 21,25 т В4 = 70% В5 = 21,25 х 100 / 70 = 30,35т В6 = 3,26т/га В7 =30,35 / 3,26 = 9,3 га	П1 = 9,3 * 0,34 = 3,14 т П2 = 3,14 * 25 / 100 = 0,785 т П3 = 3,14 +0,785 = 3,925 т П4 = 70% П5 = 3,925 * 100 / 70 = 5,6т П6 =3,26 т/га П7 =5,6 /3,26 = 1,7 га
Э1 = 1,7 * 0,34 = 0,578 т



3. Технология производства семян на семенных посевах

Выбор участка и место в севообороте. Люпин узколистный более требователен к почвам по сравнению с желтым. Он лучше удается на более связных, близких к нейтральным почвах. В этом отношении он ближе стоит к гороху. Оптимальные агротехнические показатели почв: рН для люпина узколистного - 5,0-5,6 (переносит рН от 4,5 до 7,5).

Однолетние травы на зелёную массу

Озимая пшеница

Люпин узколистный

Ячмень

Овес

Производственные посевы люпина необходимо размещать в севооборотах после озимых и яровых зерновых, гречихи, рапса. На зеленую массу данную культуру можно размещать и после пропашных и силосных культур, под которые вносились органические и минеральные удобрения. Не рекомендуется люпин размещать после однолетних и многолетних бобовых культур, после многолетних злаковых трав, так как у них имеются общие вредители и болезни. Повторно сеять люпин на одном и том же участке следует не раньше, чем через 3-5 лет.

При выборе участка под семенные посевы следует всегда помнить о необходимости соблюдения пространственной изоляции между видами и сортами для предотвращения биологического засорения.

Система применения удобрений. Люпин выносит из почвы большое количество питательных веществ, поэтому для получения высоких и стабильных урожаев необходимо вносить определенное количество макро- и микроудобрений. Эффективность внесения фосфорно-калийных удобрений зависит от агрохимических свойств почв, доз внесения и их соотношения. На урожайность зерна больше всего влияет калий, особенно при применении его в сочетании с фосфором в соотношении 2:1.

При наличии в почве более 100 мг/кг Р2О5 и 150-200 мг/кг К2О фосфорно-калийные удобрения слабо влияют на повышение урожайности, поэтому их внесение под люпин мало эффективно. Кроме того, люпин может использовать подвижные формы фосфора из горизонтов, недоступных для, например гороха. На почвах с более низким содержанием этих элементов под зябь вносят 40-90 кг/га д. в. фосфора, 60-126 кг/га д. в. калия.

На дерново-подзолистых почвах положительное влияние на урожайность зерна люпина оказывают такие микроэлементы, как бор, молибден, цинк, кобальт. Положительные результаты отмечены от предпосевной обработки семян молибденовокислым аммонием и сернокислым цинком в количестве 50 г. д. в. каждого микроэлемента на 1 ц. семян.

Система обработки почвы. Обработка почвы под зернобобовые культуры на дерново-подзолистых почвах зависит от предшествующей культуры, гранулометрического состава, засоренности полей и погодных условий. Она осуществляется в три этапа. Сначала проводится обработка жнивья - лущение, позволяющее равномерно распределить в почве послеуборочные остатки, ускорить их разложение. Одновременно выполняется механическая прополка, снижаются потери влаги, улучшается и облегчается вспашка. Лущение проводится на глубину 5-7 см на почвах слабо засоренных и на 10-12 см на участках сильно засоренных пыреем. По мере появления проростков сорняков дискование или чизелевание повторяют. Используют дисковые лущильники ЛДГ-10А, ЛДГ-5; тяжелые дисковые бороны БДТ-7, БДТ-10; чизельные культиваторы КЧ-5,1, КЧН-5,4, оборудованные стрельчатыми лапами.

Главная цель второго этапа обработки почвы -создание оптимальных условий для прорастания корней растений и уничтожения сорняков. Эти условия создаются при вспашке, которая должна быть завершена не позднее конца сентября. Важно проводить этот агроприем при сухой почве. Вспашка проводится плугами с полувинтовыми или винтовыми отвалами, при использовании других видов плугов они должны быть оборудованы углоснимами или предплужниками. В последнее время хорошее качество вспашки осуществляется поворотными и оборотными плугами ПНГ-3-43, ПОН-3-35, Квернеланд, КУН, Лемкен, исключающих заделку свальных гребней и развальных борозд. При отсутствии возможности лущения сразу после уборки предшественника проводится вспашка. На легких по гранулометрическому составу почвах, чистых от сорной растительности, возможна и безотвальная обработка почвы. Для этого используются дисковые бороны, чизель. Чизельный культиватор (КЧ-5,1; КЧН-5,1) со стрельчатыми лапами 150 и 270 мм обеспечивает рыхление слоя почвы на глубину 8-10 см, а через 2-3 недели проводится повторная обработка почвы на глубину16-18 см.

Основной недостаток мелкой обработки почвы - повышение засоренности посевов, которая увеличивается по мере увеличения срока использования минимальной обработки. При мелкой обработке почвы резко возрастает количество зимующих злаковых и многолетних сорняков. Поэтому ее в севообороте необходимо чередовать со вспашкой. На сильнозасоренных участках безотвальная обработка почвы в обязательном порядке должна предусматривать применение высокоэффективных гербицидов. Следует учитывать, что основная обработка почвы должна проводиться своевременно и качественно. Некачественную вспашку дополнительными затратами на предпосевную обработку исправить невозможно.

Заключительный этап обработки почвы - предпосевная обработка. В ее задачу входит регуляция водного, воздушного и теплового режимов почвы, т. е. создание качественного семенного ложа.

Для сокращения проходов трактора по полю в сухую погоду при качественной вспашке (особенно после поворотных или оборотных плугов) после предпосевной обработки почвы комбинированными агрегатами АКШ-7,2 , АКШ-3,6 следует проводить посев культуры.

Для люпина оптимальная плотность почвы - 1,1-1,3 г/см3. При возделывании ходовых систем тяжелых тракторов плотность пахотного слоя почвы возрастает до критической - 1,4-1,6 г/см3. Из-за высокой плотности почвы урожайность снижается на 1-5 ц/га.

Выбор сорта. . Для преодоления ситуации, когда посевные площади кормового люпина неуклонно из года в год снижаются в области и республике, необходимо, прежде всего, наладить четкую систему первичного и элитного семеноводства, осуществлять своевременную сортосмену и сортообновление, строго соблюдать выполнение разработанных технологических приемов возделывания люпина не только на зерно, зеленую массу и силос в специальных полях севооборотов, но и в занятых парах, как в чистом виде, так и в смеси с овсом, яровой пшеницей, ячменем, кукурузой, подсолнечником и другими культурами в качестве основной, подсевной, поукосной и уплотняющей культуры. Под урожай 2006 г. в Государственный реестр РБ внесено: узколистного --15 и два перспективных сорта.

В 1997 г. в Беларуси, особенно в западных областях, отмечалось эпи-фитотийное развитие опасного заболевания желтого и белого люпина -- антраккоза, что поставило под угрозу возделывание этих культур. Было приоагйнЬклено выращивание желтрго люпина в Гродненской и Брестсйкой областайс. Абсолютно устойчивые к данному патогену сорта пока отсутствуют, нет и достаточно эффективных фунгицидов.

Сорта узколистного люпина: Данко, Гелена, Миртан, Ашчадны, Бисер 347, Першацвет, Метель, Митан, Пралеска, Глатко, Владлен, Хваль-ко, Эдельвейс, Гуливер, Михал. 4 сорта селекции Института земледелия и селекции НАН Беларуси (Данко^ Першацвет, Ашчадны, Харчо-вы) внесены в Госреестр Германии [20; 21].

Подготовка семян к посеву. В группе зернобобовых культур рекомендуется иметь кормового люпина: на зерно -- до 45 %. По чистоте, энергии прорастания и всхожести семена должны быть кондиционные, т. е. отвечать показателям посевного стандарта. Дружные и более полные всходы получаются при выравненных крупных семенах. При позднем созревании люпина его селена к весне не всегда заканчивают послеуборочное дозревание. Это явление наблюдается у семян с повышенной влажностью. Подсушиванием воздушно-тепловой обогрев таких семян повышает анергию их прорастания, улучшает урожайные свойства.

Очень важно также, чтобы при уборке и подготовке семенного материала до минимума снизить травмированность семян. Зона максимального повреждения семян зернобобовых считается при влажности зерна 14-18 %. Поэтому уборка должна осуществляться хорошо отрегулированными комбайнами.

Предпосевной обработкой семян люпина достигается:

¦ обеззараживание их от возбудителей болезней, передающихся через семенной материал (семенная инфекция);

¦ сохранение посевных качеств семян (при хранении) й защита высеянных семян и проростков;

¦ снижение поражения всходов возбудителями болезней, находящимися в почве (почвенная инфекция);

¦ повышение энергии прорастания семян и их полевой всхожести;

¦ стимулирование роста и развития растений.

Предпосевное протравливание семян -- обязательный агроприем при их подготовке.

Полнота протравливания семян должна быть не менее 80 %, а для протравителей, повышенное содержание которых на семенах может дать нежелательные последствия, устанавливается верхний предел -- не более 120 %. Протравливание проводила заблаговременно. Инкрустация проводится увлажненные способом с нормой расхода рабочего раствора 10 л/т на протравливающих машинах типа ПСШ-5, КПС-10, ПС-10А, «Мобитокс-Супер».

Для формирования высокого урожая и нормального усвоения атмосферного азота бобовыми растениями необходимо присутствие в почве соответствующей активной расы клубеньковых бактерий.

Эффективность бактериальных удобрений зависит в значительной степени от предшественника. Положительное действие усиливается при внесении микроэлементов, молибдена, бора и кобальта. Обработку семян сапронитом следует проводить в день посева под навесом или в помещении. Еще лучше делать это непосредственно перед посевом, так как ризобии, нанесенные на поверхность семян, быстро гибнут -- уже через 5-6 ч после обработки их число уменьшается вдвое. При инокуляции и обработке семян пестицидами необходимо учитывать следующие правила: протравливание семян ТМТД и аналогичными препаратами лучше проводить заблаговременно, не менее чем за 1 месяц до посева; обработку семян препаратами, менее токсичными для клубеньковых бактерий на основе беномила, можно совмещать с обработкой сапронитом в день посева.

Положительное влияние на динамику развития и генеративный процесс люпина оказывают и некоторые препараты, такие как фитостимо-фос, агат 25К.

Посев. Люпин по биологическим особенностям относится к ранним яровым культурам. У всех видов люпина при раннем посеве раньше закладываются цветочные почки, формируется более короткий стебель и более продуктивная главная кисть, созревание идет дружно и ускоряется на 4-6 дней. При запаздывании с посевом удлиняется вегетационный период и снижается урожай семян, так как люпин сильно ветвится, больше бобов образуется на боковых побегах, не успевающих созреть ко времени уборки, что ухудшает посевные качества получаемых семян. В связи с этим многочисленные исследования рекомендуют сеять его в ранние сроки первым из ранних яровых.

Способы посева и нормы высева. При выращивании люпина на семена применяют сплошные рядовые посевы с нормой высева в зависимости от сорта -- 1,0-1,5 млн/га всхожих семян, что в весовом выражении составляет около 130-180 кг/га. При условии надлежащего ухода за посевами люпина высокую урожайность зерна получают также на широкорядных однострочных или двухстрочных посевах с шириной междурядий 45-60 см с нормой высева 0,6-0,7 млн/га всхожих семян (80-90 кг/га -- желтого); 0,8-1,0 млн/га всхожих семян (110-140 кг/га) -- узколистного. При широкорядном посеве экономится почти 30-50 % семян люпина, поэтому они часто применяются в семеноводстве данной культуры.