В основе  всей работы системы семеноводства по осуществлению над­лежащей сортосмены и сортообновления лежит производство  высококачест­венных семян элиты, при котором необходимо обеспечить:

- поддержание всех ценных биологических и  хозяйственно  полезных признаков сорта,  благодаря которым он занесен в Государственный реестр и рекомендован для использования в производстве;

- сохранение  высокой  сортовой  чистоты у сортов самоопыляющихся культур или типичности у перекрестников путем предотвращения  биологи­ческого и механического засорения,  проведения видовых и сортовых про­полок;

- оздоровление семян и посадочного материала от грибных, бактери­альных и вирусных болезней путем проведения химической  защиты  и  ис­пользования методов биотехнологии и негативного отбора;

- получение модификационно улучшенных семян с высокими  посевными качествами и урожайными свойствами;

- ускоренное размножение новых сортов для проведения  своевремен­ной сортосмены или сортообновления;

- выполнение планов производства и реализации семян элиты, созда­ние необходимого объема страховых и переходящих фондов;

- создание условий и применение методов дальнейшего улучшения и по­вышения потенциальных возможностей возделывания сортов.

Для производства семян элиты сельскохозяйственных культур  приме­няются различные  методы отбора и соответствующие схемы первичного се­меноводства.

Схемы первичного семеноводства и получения семян элиты зависят от метода отбора, который положен в ее основу, способа опыления и размно­жения культуры,  объема производства элитных семян и коэффициента уве­личения семенного или посадочного материала в процессе  репродуцирова­ния конкретного сорта определенной культуры.

При применении метода индивидуально-семейного отбора в производстве семян элиты зерновых, зернобобовых, крупяных культур используется рекоменду­емая пятизвенная схема первичного и элитного семеноводства, включающая питомник испытания потомств первого года,  питомник испытания потомств второго года, питомник размножения от 1 до 3 лет, участок суперэлиты и посев элиты.

Отбор исходных элитных растений  осуществляется  на  чистосортных посевах питомника размножения, суперэлиты или элиты. Отобранные растения должны соответствовать размножаемому сорту по  морфологическим  и  хо­зяйственно биологическим признакам. После тщательной оценки отобранные растения обмолачиваются индивидуально,  их семена помещают в отдельные пакеты под  определенным номером и используются для посева по семьям в питомнике испытания потомств первого года (рис.21). Количество семей в этом питомнике определяется по нижеприведенным формулам и зависит от плана производства семян элиты для обслуживаемой зоны  элитопроизводя­щего учреждения  или предприятия.

Рис. 21. Схема первичного семеноводства с использованием индивидуального отбора

Для контроля и сравнительной оценки изучаемых потомств отобранных растений через 20 семей помещают  делян­ки, засеянные семенами элиты предыдущего выпуска. Размер делянок зави­сит от количества семян, полученных с отобранных элитных растений. Все семьи, имеющие отклонения от сорта по морфологическим признакам, усту­пающие по продуктивности контрольным делянкам, выбраковываются и не допускаются для  дальнейшего размножения.  Отобранные лучшие выровненные семьи убираются и обмолачиваются отдельно друг от друга. Их семена вы­севаются на  отдельных делянках большего размера под своими номерами в питомнике испытания потомств второго года.  В  этом  питомнике,  кроме проведения надлежащего  ухода  и  наблюдений,  проводится всесторонняя тщательная оценка каждой семьи,  по результатам которой перед  уборкой осуществляется выбраковка  худших  семей.  Оставшиеся после выбраковки лучшие семьи убирают вместе и получают небольшую партию семян для зак­ладки питомника размножения.

Питомник размножения закладывается смесью семян отобранных  линий в питомнике  испытания  потомств  второго года.  Семенной материал для этого питомника после обмолота лучших семей П-2 целесообразно  обез­зараживать от  грибных заболеваний и высевать по хорошо подготовленной почве в оптимальные сроки рядовым, черезрядным или широкорядным спосо­бом с пониженной на 30-40 %  нормой высева для увеличения коэффициента размножения семян без снижения посевных качеств и  урожайных  свойств. При выборе  способа  посева и нормы высева всегда необходимо руководс­твоваться принципом оптимального  распределения  семян  на  засеваемой площади с тем расчетом,  чтобы взошедшие растения дружно и хорошо рас­кустились, имели благоприятные условия для роста,  развития и проявле­ния своих генетических возможностей.  Только в этом случае можно полу­чить выровненный стеблестой,  дружное колошение, цветение и созревание семян. Семена в этом случае будут иметь допустимую матрикальную и эко­логическую разнокачественность,  обладать высокими посевными и урожай­ными свойствами.  Важными мероприятиями в питомниках размножения явля­ются проведение тщательного ухода за посевами,  прочисток от возможных отклонившихся, больных  растений и случайных примесей других культур и сортов. Перед уборкой посевы питомников размножения  апробируются  для определения сортовой чистоты и других необходимых показателей.  Убран­ный и доведенный до соответствующей кондиции семенной материал исполь­зуется на  следующий год для посева питомника размножения второго года, супер-суперэлиты или участка суперэлиты.

Участок суперэлиты засевается семенами,  полученными в питомнике размножения первого или второго года. Технология выращивания семян су­перэлиты аналогична  предыдущему питомнику и включает такие важные се­меноводческие мероприятия как тщательная предпосевная  подготовка  се­мян, выбор, удобрение и обработка почвы, проведение посева в оптималь­ные сроки с соблюдением рациональной нормы высева и заделки  семян  на нужную глубину,  обеспечение  надлежащей  защиты растений от сорняков, вредителей, болезней и полегания, организация негативного отбора и ап­робации, благоприятного  режима уборки,  сушки,  сортировки и хранения семян.

Посевы элиты обеспечиваются  семенами суперэлиты и выращиваются при такой же тщательной семеноводческой технологии возделывания с уче­том биологических особенностей культуры и размножаемого сорта.

Рассчитать потребность в элитных семенах  определенного  сорта  в зоне деятельности элитно-семеноводческого хозяйства можно по формуле:

План-заказ на семена элиты, определенный по этой формуле, является отправной  величиной для расчета семеноводческих площадей в звеньях первичного семеноводства,  которые определяются согласно "Методическим рекомендациям по  производству  семян  элиты зерновых,  зернобобовых и крупяных культур" (1990 г.) по формулам:

Используя эти формулы,  нетрудно рассчитать,  что для производства 100 т  элиты люпина желтого потребуется отобрать 1332 элитных растения для посева по семьям в питомнике испытания потомств первого  года  при продуктивности растений 0,000006 т, коэффициенте выбраковки 1,2, выхо­де кондиционных семян 1,5 т/га, норме высева 0,100...0,125 т/га, стра­ховом фонде в П-2,  питомнике размножения,  посевах суперэлиты и элиты

соответственно 100, 75, 50 и 30 процентов.

При получении  семян элиты методом массового отбора схема семено­водства упрощается и состоит из 3-х звеньев:

1. Питомник размножения.

2. Участок суперэлиты.

3. Посев элиты.

Первые два питомника (П-1 и П-2) здесь 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.

Расчет необходимого количества отбираемых типичных для сорта рас­тений осуществляется по формуле:

Для выполнения  такого  же плана производство семян элиты в коли­честве 100 тонн необходимо иметь площадь питомника размножения в  раз­мере 0,86 га, на который потребуется семян из 17200 элитных растений,   т.е

почти в 13 раз больше,  чем при работе по полной схеме первичного семеноводства, в основе которого лежит метод индивидуально-семейного отбора.

В семеноводстве  перекрестноопыляющихся культур при получении не­обходимого количества семян элиты в большинстве случаев применяют  ме­тод массового  отбора и другие методы.  Наиболее эффективными является индивидуально-семейный отбор по методу половинок (резервов), при кото­ром отбирается  расчетное  количество типичных растений.  После отбора они проходят дополнительную оценку по высоте стеблей,  размеру, форме, пониклости колоса,  крупности и выравненности зерна. После окончатель­ного отбора осуществляется обмолот каждого элитного растения отдельно, семена помещают в отдельные пакеты под определенным номером.

При посеве в питомнике испытания потомств 1-го года высевают  не все, а часть семян (половину) из каждого пакета, остальные оставляют в резерве до следующего года (рис. 22).

Рис.22. Схема первичного семеноводства перекрестноопыляющихся культур с использованием метода половинок (резервов).

Этот питомник закладывается на метровых полосах по 20 семян в рядок, каждая семья состоит из 2-3 рядков, через каждые 20 семей помеща­ют контрольную делянку,  засеваемую семенами элиты последнего выпуска. За всеми семьями на протяжении всего вегетационного периода проводятся необходимые наблюдения, оценки и анализы, на основании которых выявля­ются лучшие  семьи,  превышающие контроль по одному или нескольким хо­зяйственно полезным признакам.  Полученные с этих семей семена по при­чине их  переопыленности  в дальнейшем исключаются из семеноводческого процесса.

В питомнике  испытания потомств 2-го года высеваются лучшие семьи семенами из оставленного в прошлом году резерва.  Эти  семьи  повторно проходят всестороннюю оценку, худшие из них выбраковываются, а все ос­тавшиеся лучшие семьи обмолачиваются вместе, их семена служат посевным материалом для питомника размножения.

В питомнике размножения весьма тщательно  выполняются  рекомендо­ванные приемы технологии возделывания,  проводится негативный отбор по удалению отклоняющихся от типичности сорта растений,  а также от боль­ных и  слаборазвитых экземпляров.  В питомнике размножения на почвах с высоким плодородием допускается посев со сниженными нормами высева для увеличения коэффициента размножения и обеспечения условий, позволяющих проявить растениям потенциальные возможности генотипа. Полученный уро­жай семян в питомнике размножения убирается, подвергается сушке и сор­тировке при мягком благоприятном режиме, что дает возможность получать семенной материал  для  посева  на суперэлиту с высокими посевными ка­чествами и урожайными свойствами.

На участках суперэлиты и посевах элиты проводятся аналогичные аг­ротехнические мероприятия,  осуществляется сортовой контроль путем по­левой апробации,  при которой определяется типичность сорта,  зараженность посевов болезнями или наличие возможных примесей других культур­ных растений и трудноотделимых сорняков. Кондиционные семена эли­ты элитно-семеноводческими хозяйствами  реализуются  спецсемхозам  или непосредственно на  семенные  участки  рядовым сельхозпредприятиям для организации внутрихозяйственного семеноводства.

Если в  первичном  семеноводстве  перекрестников при использовании индивидуального отбора не применяется метод резервов  (половинок),  то в питомниках  испытания  потомств  первого  и второго года соблюдается строгая их изоляция от других посевов и проводится жесткая  выбраковка худших семей до начала цветения для того,  чтобы не допустить их учас­тия в переопылении с лучшими семьями.

Схемы первичного  семеноводства  и получение семян элиты сортов и гибридов первого поколения кукурузы,  картофеля, сахарной  свеклы,  ль­на-долгунца, многолетних  злаковых (мятликовых) и бобовых трав в связи с их биологическими различиями по  длительности  и  образам  жизни, способам размножения и опыления имеют свои особенности.

В основе первичного семеноводства и выращивания элитных  посадоч­ных клубней картофеля,  в связи с вегетативным способом ее размножения лежит клоновый отбор.

Повышение урожайности  картофеля  обеспечивается  в  значительной степени через производство  высококачественного  семенного  материала. Главной задачей  семеноводства  является ускоренное размножение новых, перспективных сортов и поддержание генетически обусловленных признаков и свойств допущенных к использованию в производстве сортов.

Объектом семеноводства картофеля является сорт-клон, который пре­дставляет собой  вегетативно  размножаемое потомство одного растения, отобранного по комплексу хозяйственно полезных признаков и свойств для возделывания в  определенных почвенно-климатических и производственных условиях.

Основой семеноводства  картофеля  является сортообновление и сор­тосмена. Необходимость проведения сортообновления  вызвана  ухудшением сортов в  процессе  размножения  по  причине механического засорения и увеличения степени заражения  грибными,  бактериальными,  вирусными  и другими болезнями.  С  выведением  новых сортов появляется возможность осуществлять замену ими ранее возделываемых менее ценных сортов.

Работа начинается с отбора лучших кустов с характерными признаками сорта в питомнике отбора клонов из материала оздоровленного методом культуры верхушечной  меристемы.  Площадь  этого  питомника составляет 0,2% от всех семеноводческих посадок.  Клубни от отобранных кустов вы­саживаются на  следующий  год  в  питомнике испытания клонов 1-го года (0,8%) отдельными рядами (клонами) для проверки их качества по  сорто­вым признакам,  продуктивности,  степени  проявления болезней и другим показателям (рис. 23).

Все клоны, имеющие неудовлетворительные по своим качествам кусты выбраковываются, а остальные выкапываются для дальней­шего использования в качестве посадочного материала при  закладке  пи­томника размножения на третий год (2,5%). В питомнике размножения про­водятся все агротехнические мероприятия на высоком уровне,  направлен­ные на  увеличения  коэффициента размножения и получение высококачест­венных посадочных клубней,  свободных от болезней. За посадками прово­дятся тщательные  наблюдения и осуществляются выбраковки нежелательных кустов. При копке оцениваются все кусты по количеству и качеству клуб­ней, проводится  окончательная  выбраковка  худших растений,  а клубни лучших кустов объединяются в единую партию и хранятся  для  посадки  в следующем году  в  питомнике супер-суперэлиты (7,5%).  Все мероприятия проводятся аналогично предыдущему питомнику,  включая борьбу с  сорной растительностью, защиту  посевов от вредителей и болезней,  проведение негативного отбора. Полученный урожай посадочных клубней супер-суперэ­литы полностью  используется  для посадки участка суперэлиты,  площадь которого должна составлять 22% семенных посевов. На шестой год семено­водческой работы  из  семенных  клубней  суперэлиты  выращивают  элиту (66%). На этом заканчивается первичное и элитное семеноводство  картофеля в научно-исследовательских учреждениях,  на экспериментальных ба­зах и в элитхозах.  Для дополнительного размножения элиты имеется сеть семхозов по картофелю,  рассредоточенных по группам районов,  куда продается элита из расчета 15-16 т на каждые 100 га  посадок  с  целью выращивания сортового  картофеля I репродукции на площади 3,5...4,0 га ежегодно, используемого для посадки  в  колхозах,  совхозах  и  других сельскохозяйственных предприятиях  в  питомниках размножения (II репро­дукция), а затем на семенных участках (III репродукция) и общих товарных посевах (IV репродукция).  Наиболее рациональным соотношением между пи­томником размножения,  семенным участком и общими посевами при внутри­хозяйственном семеноводстве является 6, 24 и 70 % соответственно.