Г.И. Таранухо Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Селекция растений является наукой о создании новых сортов сель­скохозяйственных культур. В ее задачу входит сбор, создание и изуче­ние исходного материала,  оценка полученных новых форм  и  образцов, испытание, районирование  и внедрение в производство выведенных сор­тов.

Главная цель  селекционной  работы заключается в создании новых сортов, способных давать более высокие урожаи,  увеличивать  валовые сборы продуктов растениеводства и улучшать их качество. Вся деятель­ность селекционных учреждений и селекционеров направлена на выполне­ние тех  неотложных задач,  которые стоят перед сельскохозяйственным производством по созданию достаточного количества продуктов  питания для населения и сырья для легкой и пищевой промышленности.

Под сортом понимается совокупность сходных по хозяйственно-био­логическим свойствам  и  морфологическим признакам культурных расте­ний, созданных и размноженных  для  возделывания  в  соответствующих природных и производственных условиях с целью повышения урожайности, качества продукции и экономической эффективности производства.

Создаваемые человеком сорта предназначаются для получения высоких стабильных урожаев определенного вида продукции нужного  качест­ва. Растения, составляющие сорт, характеризуются общностью происхож­дения, имеют схожую генетическую основу и размножены из  одного  или

 

из нескольких исходных индивидуумов.  Степень сходства растений, сос­тавляющих сорт,  определяется как исходным  селекционным  материалом (гибриды, мутанты, гибридо-мутанты, полиплоиды и др.), так и методами используемого отбора (индивидуальный,  массовый,  клоновый  и  др.). Сорт создается для определенных почвенно-климатических зон,  где для него имеется возможность наиболее  полной  реализации  потенциальной возможности генотипа.

Сорта сельскохозяйственных культур по своему происхождению под­разделяются на местные (созданные в результате действия естественно­го и искусственного отборов в определенной местности) и селекционные (созданные на основе научных методов селекции).

В зависимости от способов выведения  получают  сорта-популяции, создаваемые путем  массового  отбора  перекрестноопыляющихся  (рожь, гречиха, кукуруза, свекла,  клевер и др.) или самоопыляющихся  расте­ний; сорта-линии,  получаемые  путем индивидуального отбора растений самоопыляющихся культур (пшеница,  ячмень,  овес,  горох, лен, люпин узколистный и др.), представляющие потомство, размноженное от одного растения. Сорта гибридного происхождения создаются путем скрещивания родительских форм с последующим отбором ценных растений для дальней­шего их размножения. Сорта-клоны, получаемые методом индивидуального отбора у  вегетативно  размножаемых культур (картофель,  топинамбур, лук, чеснок, земляника).

Гибриды в  зависимости  от  способа получения подразделяются на простые, двойные,  трехлинейные, межлинейные, сорто-линейные, линей­но-сортовые. Для  получения  гибридов используют стерильные аналоги, фертильные аналоги закрепители  стерильности  и  фертильные  аналоги восстановители фертильности.

Сорта и гибриды могут быть перспективными, районированными, де­фицитными и стандартными. Перспективными признаются сорта и гибриды, которые успешно  проходят  государственное  испытание,  подтверждают свои преимущества,  но требуют перед районированием прохождения про­изводственного испытания и размножения в системе первичного  семено­водства. Районированные  сорта и гибриды заносятся в Государственный реестр охраняемых сортов и разрешаются для  использования  в  произ­водстве. Дефицитными являются районированные сорта и гибриды, по ко­торым не полностью развернуто семеноводство и  ощущается  недостаток семян.

Стандартом являются лучшие районированные сорта и  гибриды,  по которым в  государственном  испытании  осуществляется сравнение всех испытываемых новых сортов на госсортоучастках (ГСУ) и  государствен­ных сортоиспытательных станциях (ГСС).

К сорту,  как  средству   сельскохозяйственного   производства, предъявляются большие требования. В нем должна быть удачно совмещена высокая стабильная продуктивность с устойчивостью к  неблагоприятным условиям производства, к болезням и вредителям. Он должен быть плас­тичным, т.е.  обладать широким диапазоном нормы реакции, быть отзыв­чивым на  вносимые удобрения и другие агротехнические приемы,  иметь совершенную архитектонику. Пластичные сорта за счет особенностей ге­нотипа и  широты  нормы реакции в государственном и производственном сортоиспытаниях дают более стабильные и высокие урожаи по  годам  на различных сортоучастках и сортоиспытательных станциях.  На основании полученных данных такие сорта районируются на больших территориях  и занимают обширные ареалы распространения.  Примерами широкораспрост­раненных высокопластичных сортов озимой  ржи  является  сорт  Вятка, Восход 1,  Харьковская  60,  озимой пшеницы Безостая 1,  Мироновская 808, яровой пшеницы Лютесценс 62,  Саратовская 29,  Иволга,  ярового ячменя Винер, Московский 121, Зазерский 85, Гонар, Гастинец, люпина Вайко, Быстрорастущий 4, Акаде­мический 1, картофеля Ранняя роза, Лорх, Приекульский ранний, Темп и другие.

Продуктивность сорта любой сельскохозяйственной культуры  зави­сит от его генотипа и условий окружающей среды. Особое значение име­ют такие признаки,  как зимостойкость,  засухоустойчивость, устойчи­вость к  болезням,  вредителям  и  полеганию,  дружность созревания, продолжительность вегетационного периода.  Чем полнее  соответствуют условия произрастания сорта его генотипу, тем продолжительнее сохра­няются и стойко поддерживаются его типичность,  чистота, высокие по­севные качества   и  другие  хозяйственно-биологические  признаки  и свойства. Вместе с тем известно,  что условия произрастания культур­ных растений  изменяются по годам,  поэтому наблюдаются отклонения в реализации потенциальных возможностей сортов.

Качество продукции определяется такими показателями как стекло­видность, выполненность зерна,  содержание белка и клейковины, выход муки или крупы у зерновых и крупяных культур,  выход волокна у льна, крахмала у картофеля,  сахара в свекле,  кормопротеиновых  единиц  у трав и др.

В любом научно-исследовательском учреждении селекция по  созда­нию нового сорта начинается с разработки его модели (проекта), в ос­нову которой берутся результаты тщательного изучения исходного мате­риала и достижений селекции.

Модель сорта включает перечень основных морфологических  и  хо­зяйственно-полезных признаков.  В качестве эталона берется соответс­твующий лучший районированный сорт-стандарт с  его  параметрами.  Во второй колонке модели указывается уровень показателей,  который должен быть обеспечен в проектируемом сорте по урожайности и  элементам ее структуры, устойчивости к болезням, вредителям, полеганию, осыпа­нию, неблагоприятным условиям погоды,  качеству продукции, длине ве­гетационного периода и другим признакам.

На протяжении всей истории селекции и особенно на ее  современ­ном научном этапе создано большое количество ценных сортов различных культур, изменивших во многих случаях облик и свойства своих предков до неузнаваемости. Яркими примерами этому могут служить достижения в селекции не только таких сравнительно новых  культур,  как  сахарная свекла, подсолнечник, люпин, но и древних злаков - пшеницы, ржи, яч­меня и других сельскохозяйственных растений.

Подсолнечник, например,  как масличное растение в полевой куль­туре, появился в России в 1816 году,  но его посевы из-за сильной по­ражаемости заразихой  и низкой урожайности не расширялись,  а наобо­рот, после некоторого подъема к концу XIX века стали резко сокращать­ся. Начатая  в 1912-1913 годах селекционная работа спасла подсолнеч­ник как культуру и изменила коренным образом "цветок солнца".

Особые заслуги в достижениях селекции этой культуры принадлежат дважды Герою Социалистического Труда академику  В.С. Пустовойту,  под руководством которого  во ВНИИ масличных культур в г. Краснодаре нем­ногим более чем за четверть века удалось повысить масличность  семян в 2  раза.  Масличность  товарных семян в 1940 году составляла 28,6%, через 10 лет она повысилась до 30,4%, через каждые последующие 5 лет содержание масла  в семенах новых сортов повышалась на 4-5%.  К 1975 году масличность семян районированных сортов достигла 50-52%,  а та­кие новые сорта как Передовик, Маяк, Смена, Восток и другие формиру­ют высокие урожаи семян подсолнечника с содержанием масла 55-57%.

С 1977  года  впервые в мировой практике районирован новый сорт подсолнечника Первенец, содержание олеиновой кислоты в масле которо­го достигает 70-75%,  т.е.  в два раза больше, чем у обычных сортов. Внедрение этого и подобных ему сортов в производство  позволит  пол­ностью исключить импорт дорогостоящего оливкового масла, добываемого из плодов маслины в странах Средиземноморья.  Под  сортами  селекции ВНИИМК им.  В.С. Пустовойта в России и на Украине ежегодно занимаются площади в 4,4 млн. га и более 2 млн. га за рубежом  и  других  странах почти всех континентов.

Благодаря огромным успехам  селекционеров  краснодарские  сорта подсолнечника даже  на родине этой культуры,  в странах американских континентов, не только получили широкое производственное распростра­нение, но и являются основными источниками для селекционной работы в качестве исходного материала.

Успех селекции  подсолнечника заключается не только в повышении масличности его семян,  но и в  значительном  повышении  урожайности этой культуры.  Значительно  улучшены  и  такие  хозяйственно-ценные свойства растения как устойчивость к болезням  и  вредителям,  друж­ность созревания, пригодность к механизированной уборке и другие.

Благодаря внедрению новых  высокомасличных  и  высокоурожайных сортов сбор  масла с 1 гектара достигает 2 тыс.  и более кг/га,  что почти в 5 раз больше по сравнению с 1940 годом.  За счет этого  еже­годно дополнительный  сбор масла составляет сотни тысяч тонн подсол­нечного масла.

Второй весьма убедительный пример преобразования природы расте­ний можно проследить на сахарной свекле.  Впервые товарный сахар  из этой культуры в Европе был получен в начале XIX столетия.  Его содер­жание в то время в корнеплодах не превышало 6%, но благодаря начатой селекционной работе  Луи Вильмореном в середине XIX века во Франции к 1888 году удалось повысить процент сахара в корнях до 10%,  а  через 10 лет до 15,2, в 1909 году лучшие сорта имели сахаристость до 18,4%.

В настоящее время районированные сорта содержат в корнях до 20%сахара. Урожайность  при этом увеличилась в несколько раз и достигла 45,0-50,0 т/га без орошения,  что обеспечивает сбор  сахара  7,5-9,0 т/га. Сорта сахарной свеклы Ганусовская односемянная 55, Белорусская односемянная 69, Кристалл, районированные в Беларуси, за ряд послед­них лет  Государственного испытания на сортоучастках республики дают урожай корней до 50,3-68,0 т/га с выходом сахара до 9,3-10,6 т/га.

Большим успехом  в  селекции  сахарной свеклы является создание односемянных (одноростковых)  сортов,  что   позволяет   значительно уменьшить расход  семян при посеве и максимально механизировать уход за плантациями этой культуры.  Дальнейший прогресс в  селекции  этой культуры продолжается благодаря разработке новых селекционно-генети­ческих методов с использованием полиплоидии  и  гибридизации  сортов различной плоидности, при которой получают триплоидные гибридные се­мена в производственных масштабах,  способные давать  более  высокие урожаи корнеплодов с повышенным содержанием сахара в них.

Если сравнить эти достижения с теми несколькими центнерами уро­жая сахара, которые получали земледельцы от сахарной свеклы в начале XIX в.,  то можно сразу убедиться в огромной роли селекции и исключи­тельно важном значении сорта.

Результаты селекции люпина могут также служить ярким и  вырази­тельным примером превращения желтого, узколистного и белого люпинов, возделываемых на зеленое удобрение в высокобелковую ценную  кормовую культуру, которая в условиях Белоруссии,  Полесья Украины,  нечерно­земной зоне Российской Федерации  и  Прибалтийских  республик  имеет большое значение для решения проблемы белка.

За 75 последних лет в  результате  селекционной  работы  ученых различных стран желтому люпину, например, приданы такие ценные приз­наки как безалкалоидность,  белосемянность,  нерастрескиваемость бо­бов, быстрые  темпы первоначального роста,  скороспелость,  набухае­мость семян без предварительной их  скарификации,  фузариозоустойчивость. За этот сравнительно короткий период времени у люпина,  таким образом, были устранены многие признаки дикаря и создан обширный но­вый генофонд этой культуры для дальнейшей селекционной работы.  Сов­ременные лучшие сорта люпина способны давать  1,5-2,0  тонны  расти­тельного полноценного по аминокислотному составу белка.

Аналогичные примеры  можно  привести  по  картофелю,  кукурузе, хлопчатнику и многим другим культурам.

Нельзя обойти вниманием и выдающиеся успехи в селекции основной хлебной культуры пшеницы,  история селекции которой насчитывает нес­колько тысячелетий.  На всем ее протяжении люди методом отбора помо­гали эволюционному  процессу,  создали  многочисленные местные сорта народной селекции.  Однако они из-за целого ряда  недостатков  не  в состоянии были  обеспечить получение высоких урожаев.  Среднегодовые урожаи озимой пшеницы даже на благоприятных землях Кубани за  период 1901-1919 г.г.  колебались  от  0,6 до 1,3 т/га.  И только благодаря усилию селекционной работы селекционерам в  г. Краснодаре  под  руко­водством дважды  Героя  Социалистического  Труда академика П.П. Лукь­яненко удалось в конце 30-х годов создать сорт Краснодарская  622/2, превысивший наиболее  распространенный  в  то время сорт Украинка на 10-15%. Этот небольшой скачек был очень важен для наращивания  даль­нейших успехов.  Для создания устойчивых к полеганию и ржавчине сор­тов пшеницы был привлечен обширный исходный материал из американских и аргентинских сортов,  в родословной которых участвовали сорта Анг­лии, Голландии,  Италии,  Японии, Китая, Испании, Уругвая, США, Рос­сии, Украины,  Венгрии. При скрещивании аргентинского сорта Клейн 33 с американским Канред-Фулькастер 266287 были получены сорта  Скорос­пелок 1,  2, 3 и 3б. Один из этой серии сорт Скороспелка 2 при скре­щивании с украинским сортом Лютесценс 17 дал  начало  сортам  нового типа, отличающихся устойчивостью к полеганию, высокой урожайностью и качеством зерна. Первый сорт этого типа Безостая 4 был районирован в 1955 году, а на его смену через 4 года пришел новый еще более цен­ный сорт Безостая 1,  полученный методом индивидуального  отбора  из Безостой 4. Сорт Безостая 1 прославил советскую селекцию на весь мир и был справедливо назван шедевром мировой селекции.  С внедрением  в производство этих  сортов  урожайность  озимой  пшеницы  на Кубани в 1963-1966 г.г.  возросла почти в 3 раза по сравнению с дореволюцион­ным периодом.

Не менее знаменитым и еще более распространенным сортом  озимой пшеницы явилась Мироновская 808,  созданная на Украине дважды Героем Социалистического Труда  академиком  В.Н. Ремесло.  Благодаря  лучшим сортам отечественной  селекции Безостая 1,  Мироновская 808 и др. урожайность озимой пшеницы возросла с 1,0 т/га (1913г.) до 2,78 т/га (1986г.), а на Кубани с 0,99 т/га (1913г.) до 3,35 т/га (1988г.).  В условиях Беларуси,  где раньше пшеница не имела широкого распростра­нения, районированные  сорта Березина,  Надзея,  Сузорье,  Каравай и другие не только на сортоучастках,  но и на больших площадях  произ­водственных посевов дают до 5,0 и более т/га зерна.

Отмечая рост урожайности с.-х. культур,  следует отдавать должное повышению общей культуры земледелия, применению интенсивной техноло­гии возделывания,  которые способствуют полнее использовать потенци­альные возможности районированных сортов. Однако при постановке спе­циальных опытов,  когда высевали в одинаковых условиях  одновременно старые сорта  и Безостую 1,  выяснилось,  что урожайность зерна была соответственно 2,51 т/га (Седоуска) и 5,16 т/га (Безостая 1).  Здесь уже заслуга селекции и роль сорта очевидна.

С созданием короткостебельных сортов пшеницы была совершена так называемая "зеленая революция". Академику П.П. Лукьяненко принадлежит приоритет в разработке модели создаваемых  короткостебельных  сортов озимой пшеницы. По созданному в Краснодарском НИИСХ сорту Полукарли­ковая 49 за 4 года конкурсного испытания (1973-1976  г.г.)  получена урожайность 7,83 т/га, что на 1,83 т/га больше, чем у Безостой 1.

Рекордные урожаи озимой пшеницы получены на Пржевальском ГСУ  в Киргизии, где  при орошении сорт Пржевальская дала 11,05 т/га зерна, а Кавказ и Ильичевка - соответственно по 10,35 и 10,52 т/га.

Ценный сорт пшеницы Грекум 114 создан методом отдаленной гибридизации под руководством дважды Героя Социалистического Труда акаде­мика Н.В. Цицина. Этот сорт в обычных условиях превышает лучшие райо­нированные сорта на 0,3-1,2 т/га,  а в условиях орошения на  1,4-1,5 т/га.

Исключительно ценные примеры и большие  перспективы  имеются  в селекции ячменя, ржи и по многим другим культурам.

Отведенное место в данной главе не позволяет  подробно  остано­виться на достижениях и полной истории селекции. Однако на основании вышеизложенного можно с достаточно глубокой  убедительностью  заклю­чить, что  сорт  является  результатом многолетнего,  кропотливого и весьма напряженного труда целых научных коллективов и школ,  резуль­татом воплощения комплекса биологических знаний, идей и замыслов се­лекционера в реальную действительность.  Сорт  является  качественно особенной, хозяйственно-полезной  систематической  группой растений, очень мощным средством сельскохозяйственного производства.

В настоящее время в республиках СНГ районировано более 750 сор­тов зерновых, зернобобовых и крупяных культур, около 200 сортов мас­личных, технических и прядильных культур,  более 120 сортов картофе­ля, около 550 сортов и гибридов овощных и 850 сортов кормовых  куль­тур. Ежегодно  включается  в  Реестры более 150 новых районированных сортов различных сельскохозяйственных культур.