У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений


 






Название Биологические основы и научно—методические принципы селекции суданской травы и сои в лесостепи ЦЧР России
Количество страниц 469
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 24674.doc 
Содержание ВВЕДЕНИЕ...5

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО БИОЛОГИИ И СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ И СОИ

(обзор литературы)...12

1.1. Значение, распространение и биологические особенности суданской травы и сои...12

1.2. Состояние, методы и направления селекции в связи с биологическими особенностями...41

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ...76

2.1. Почвенно-климатические условия

лесостепи ЦЧР...76

2.2. Метеорологические условия

в годы исследований...86

2.3. Методика и техника исследований...98

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА СУДАНСКОЙ ТРАВЫ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НОВЫХ СОРТОВ...106

3.1. Отбор селекционных материалов по скороспелости, продуктивности и качеству зеленой массы, урожаю семян...106

3.2. Общие закономерности морфогенеза...134

ГЛАВА 4. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И СКОРОСПЕЛОСТЬ...186

3

4.1. Метод подбора пар по числу листьев и интенсивности их формирования в селекции на скороспелость и продуктивность...186

4.2. Использование разработанного метода для создания сортов с высокой продуктивностью семян и зеленой массы...194

4.3. Характеристика и биологические особенности новых сортов и гибридов селекции ВГАУ...228

4.4. Разработка элементов сортовой технологии...236

4.5. Влияние агротехнических приемов на урожай и качество зеленой массы и семян...244

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СОРТООБРАЗЦОВ СОИ РАЗНОГО ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ...268

5.1. Выделение исходного селекционного материала...268

5.2. Особености онтогенеза сои в лесостепи ЦЧР...279

ГЛАВА 6. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ СОИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И СКОРОСПЕЛОСТЬ...325

6.1. Использование морфофизиологических признаков при отборе...325

6.2. Характеристика и особенности возделывания новых сортов...343

ГЛАВА 7. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОДБОРА СОРТОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ И СОИ...364

4

7.1. Фазы развития растений, определяющие совместное выращивание сортов

на зеленую массу...366

7.2. Совместные посевы как резерв повышения

качества кормов...374

7.3. Экономическая эффективность выращивания новых сортов суданской травы и сои...390

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ...394

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА...397

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...398

ПРИЛОЖЕНИЯ...469

Введение



5 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем в селекции полевых культур является создание новых сортов, обладающих комплексом хозяйственно полезных признаков и ценных биологических свойств. Отсутствие сортов суданской травы и сои, совмещающих скороспелость с высокой продуктивностью семян и зеленой массы, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона, является одним из сдерживающих факторов их широкого внедрения в сельскохозяйственное производство.

Суданская трава обеспечивает высокие и устойчивые урожаи зеленой массы и сена. Обладая хорошей отавностью, она в областях Центрально-Черноземной зоны России дает до трех укосов. Ее по праву считают лучшей кормовой культурой зеленого конвейера, одним из лучших компонентов совместных посевов. Однако недостаточное содержание белка в зеленой массе суданской травы (3,4 - 4,2%), несбалансированность его по аминокислотному составу снижают ценность этой кормовой культуры.

Среди бобовых культур соя лучше других растений сочетается с суданской травой при совместном выращивании на зеленый корм и силос (Антоний, Пылов, 1980; Буряков, 1987; Соколов, 1990). Это объясняется тем, что соя и суданская трава отличаются хорошей биологической совместимостью, а зеленый корм и силос из такого сырья содержат сбалансированного по аминокислотному составу белка на 15-19 % больше, чем из одной суданской травы.

Если правильно подобрать сорта этих культур, то максимальный урожай зеленой массы в совместных посевах формируется одновременно.

6

Несмотря на то, что в производстве используется значительное количество сортов суданской травы и сои, они не всегда в достаточной мере отвечают предъявляемым требованиям, так как предназначены для выращивания в одновидовых посевах. Многие вопросы, связанные с особенностями селекции этих культур, до настоящего времени не разработаны. Это связано в первую очередь с отсутствием надежных методов селекции и слабой изученностью биологических и морфогене-тических особенностей онтогенеза данных культур в условиях лесостепи ЦЧР для целенаправленного создания исходного материала, новых сортов и гибридов.

Недостаточно развернутая в регионе селекционная работа и отсутствие новых научных разработок, направленных на повышение урожая семян и зеленой массы, препятствуют использованию суданской травы и сои в совместных посевах для повышения продуктивности животноводческой отрасли.

В связи с этим большую актуальность приобретает разработка новых подходов и совершенствование методов создания современных сортов суданской травы и сои, совмещающих высокую урожайность и скороспелость с другими хозяйственно ценными признаками и свойствами, приспособленных к условиям Центрально-Черноземной зоны.

Цель и задачи исследований. Главная цель исследований - разработка новых подходов и методов селекции суданской травы и сои, создание высокопродуктивных и скороспелых сортов и гибридов, адаптированных к условиям Центрально-Черноземного региона России и использование их в совместных посевах для улучшения качества кормов.

Для реализации данной проблемы было предусмотрено решение следующих задач:

в теоретическом плане:

7

изучить закономерности морфогенеза суданской травы и сои в условиях лесостепи ЦЧР;

определить характер изменчивости и взаимосвязь морфогенети-ческих признаков с основными селекционными показателями, определяющими продуктивность (продолжительность вегетационного периода и его этапов» высота растений, число и размер листьев и др.);

установить шюидность новых сортов суданской травы и сои для целенаправленного проведения внутривидовой и отдаленной гибридизации;

в методическом плане:

- разработать метод подбора родительских компонентов для скрещиваний на основе критериев морфогенетического развития для совмещения в гибридах скороспелости и высокой продуктивности;

- установить фазы развития суданской травы и сои в период скашивания зеленой массы и подобрать сорта для совместных посевов;

в практическом плане:

- провести комплексный анализ коллекций исходного материала и выделить источники хозяйственно ценных признаков;

- создать новые сорта и гибриды суданской травы и сои, отвечающие требованиям современного сельскохозяйственного производства;

- разработать основные элементы сортовой технологии новых сортов; - определить оптимальное соотношение суданской травы и сои и оценить уровень урожайности и качество зеленой массы новых сортов в одновидовых и совместных посевах;

- определить экономическую эффективность выращивания новых сортов суданской травы, сои и их совместных посевов в производстве.

Научная новизна исследований. Впервые жизненный цикл суданской травы (Sorghmn sudanense (Piper.) Stapf.) и сои (Glycine soja (L.) Sieb. et Zucc.) рассмотрен с позиций возрастных состояний онтоге-

8

неза согласно современной общепринятой в фитоценологии классификации. Установлена возрастная периодизация, включающая латентный, прегенеративный, генеративный и постгенеративный периоды во взаимосвязи с фазами развития растений и основными селекционными признаками в условиях лесостепной зоны ЦЧР России.

Получены оригинальные данные по органогенезу суданской травы и сои в условиях ЦЧР и определены морфогенетические изменения, сопровождающие процессы формирования вегетативных и генеративных органов, опыления, оплодотворения и развития зародыша и семени в ходе индивидуального развития. Эти исследования расширяют и углубляют теоретические представления о природе онтогенеза этих культур и имеют значение в практической селекции при проведении скрещиваний и отборов.

Установлены морфогенетические критерии индивидуального развития суданской травы и сои, которые могут служить показателями подбора пар для гибридизации и при отборе форм, совмещающих скороспелость с высокой продуктивностью, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона.

Проведен комплексный анализ коллекций исходного материала сои и суданской травы и выделены сортообразцы - источники и доноры селекционно ценных признаков (скороспелость, высокая продуктивность семян и зеленой массы и др.).

Определены научно-методические принципы отбора компонентов для скрещиваний на основе числа листьев на главном стебле и интенсивности их формирования, которые послужили принципиально новой основой разработки метода подбора пар для гибридизации, использование которого позволяет создавать сорта и гибриды, совмещающие скороспелость с высокой продуктивностью у суданской травы и сои.

9

Разработан универсальный принцип оценки селекционных образцов сои на основе высокой положительной корреляции (г = 0,8-0,9) продуктивности и ее элементов (количество бобов, семян и их масса с растения). Признак «число бобов на растении» как менее трудоемкий рекомендуется для отбора высокопродуктивных генотипов.

Созданы новые сорта и гибриды суданской травы:

- сорт Воронежская 9, включен в Государственный реестр селекционных достижений России и с 1997 года допущен к использованию по Волго-Вятскому и Центрально-Черноземному регионам России (авторское свидетельство № 27166);

- перспективный сорт суданской травы Воронежская 36 и сорго-суданковый гибрид Воронежский 203 проходят производственное испытание в хозяйствах Воронежской и Липецкой областей ЦЧР.

Созданы и проходят Государственное сортоиспытание новые сорта сои: Воронежская 29 (2002 г.) и Воронежская 31 (2003 г.)

Впервые определена плоидность новых сортов сои и суданской травы, соответствующая диплоидному уровню содержания я ДНК (2п=2С) в ядрах клеток меристемы.

Установлено влияние основных агротехнических приемов на урожай и качество семян и зеленой массы новых сортов сои и суданской травы.

Впервые экспериментально установлены закономерности развития, определяющие совместимость суданской травы и сои при выращивании на зеленую массу, что явилось теоретической основой для формирования двухкомпонентных посевов и создания сбалансированных по белку кормов.

Практическая значимость работы. Разработанный на основе морфофизиологических признаков метод подбора родительских ком-

10

понентов для скрещиваний рекомендуется для использования в селекции на высокую продуктивность и скороспелость.

Созданные с участием автора новые сорта суданской травы и сои рекомендуются производству для получения стабильно высоких урожаев зеленой массы, сена, силоса, семян, сбалансированных по белку кормов и использования в условиях сельскохозяйственного производства Центрально-Черноземного региона России.

Разработан универсальный принцип оценки селекционных образцов сои на основе высокой положительной корреляции (г = 0,8 -0,9) продуктивности и ее элементов (число бобов, семян и их масса с растения), который является надежным критерием для отбора продуктивных генотипов этой культуры.

Выявленные морфогенетические особенности онтогенеза растений суданской травы и сои представляют практический интерес для совершенствования селекционной работы с полевыми культурами и могут найти применение в учебном процессе по биологическим дисциплинам в сельскохозяйственных высших учебных заведениях.

Определение шгоидности сортов суданской травы и сои будет способствовать сбалансированности геномов и явится контролем при внутривидовой и отдаленной гибридизации в разных схемах скрещивания при создании продуктивных селекционных форм.

Установленные закономерности при выращивании совместных посевов суданской травы и сои на зеленую массу могут служить основой для создания продуктивных агроценозов в сельскохозяйственном производстве, что подтверждено экономическими расчетами.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты опенки коллекционных образцов суданской травы и сои и выделение источников и доноров хозяйственно ценных признаков для использования в селекционном процессе.

п

2. Морфогеыетические особенности суданской травы и сои в процессе онтогенеза в условиях лесостепи ЦЧР, их взаимосвязь с фазами роста и развития растения и важными селекционными признаками для использования в селекции этих культур.

3. Научное обоснование и реализация метода подбора пар для скрещивания с учетом морфологических признаков, обеспечивающего создание скороспелых и высокопродуктивных сортов и гибридов суданской травы и сои.

4. Использование совместных посевов суданской травы и сои для улучшения качества кормов на основе установленных морфогенетиче-ских закономерностей развития этих культур.

5. Экономическая оценка возделывания новых сортов суданской травы и сои, позволившая подтвердить целесообразность их выращивания в совместных посевах.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту профессору Н. Т. Павлюку, а также профессорам В. Е. Шевченко и С. В. Гончарову, доцентам А. Г. Буховцу, Г. Г. Голевой, Г. Д. Шенцеву, сотрудникам кафедры и отдела селекции опытной станции ВГАУ за оказанную помощь в работе.

12

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО БИОЛОГИИ И СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ И СОИ

(обзор литературы)

1.1. Значение» распространение и биологические особенности

суданской травы и сои

Суданская трава. Важнейшей задачей современного агропромышленного комплекса России в условиях рыночной экономики является надежное и стабильное обеспечение населения продовольствием, а промышленности — высококачественным сырьем.

Обеспечение населения животноводческой продукцией практически невозможно решить без создания прочной кормовой базы. Особенно большую актуальность проблема увеличения высококачественных кормов приобретает в условиях Центрально-Черноземного региона (Свиридов, 1972; Щербатых, 1976; Бикбулатов, Леонтьев, Лукьянова, 1977; Котов, 1978; Павлюк Н.Т., Шевченко В.Е., Ващенко Т. Г., 1994).

Необходимо отметить, что при организации хорошей кормовой базы для животноводства преимущество должно отдаваться тем кормовым культурам, которые в конкретных почвенно-климатических условиях гарантируют получение наибольшего выхода с единицы посевной площади кормов высокого качества при низкой их себестоимости. Это объясняется тем, что только в областях Центрально-Черноземной зоны для полного обеспечения животноводства кормами требуется ежегодно выделять около одной четверти площади пашни (2,5 — 3,5 млн. га.) под зеленые и сочные корма, сено и сенаж (Щербатых, 1971; Павлюк ЛЛ., 1985; Павлюк

13

Н.Т., Ващенко Т.Г., Гончаров, 1993; Шенцев, 1997; Поликарпов, 1999). Если при этом учесть то обстоятельство, что для кормления животных следует еще использовать около 1,4 млн. га пашни для производства фуражного зерна, то актуальность кормовой проблемы приобретает еще более острый характер.

В решении проблемы создания устойчивой кормовой базы для увеличения продуктивности животноводства нельзя недооценивать значение такой важной кормовой культуры, как суданская трава. Большая ценность суданской травы как однолетней кормовой злаковой культуры заключается в том, что ее в одинаковой мере можно использовать как для приготовления сена, сенажа, травяной муки и силоса, так и на зеленую массу, на подкормку и выпас (Елсуков, Мовсисянц, 1951; Акимова, 1954; Шатилов, 1981; Поликарпов, Ващенко Т.Г., Павлюк Н.Т., 2002).

Поэтому среди однолетних злаковых кормовых культур суданской траве принадлежит одно из ведущих мест. Благодаря очень высокой урожайности, хорошей питательности зеленой массы и сена суданская трава за относительно короткий период времени стала возделы-ваться практически на всей территории России (Агапов, 1975; Абдула-ев, Исмаилов, 1978; Павлюк Н.Т., Ващенко Т.Г., Голева и др., 2000; Павлюк Н.Т., Ващенко Т.Г., Шенцев, 2001).

По питательной ценности зеленой массы, сена и силоса суданская трава не имеет себе равных среди злаковых кормовых трав, а по основному элементу питания - белку она уступает лишь многолетней бобовой траве - люцерне (Елсуков, 1954; Соловьев, 1975; Щербатых, 1966; Гордеева, 1982,1983, 1986; Шенцев, 1997, 1998)(табл.1).

Однако по количеству Сахаров, жира и крахмала суданская трава значительно превосходит люцерну (Акимова, 1964; Ширбаев, 1972; Асалиев, 1975; Григоровская, 1979; Епифанов, Одинцова, 1989, Шен-цев, 1999).

14

Таблица I - Показатели питательной ценности и усвояемости кормов

из суданской травы и других однолетних злаковых культур

Культура

Содержание

в 1 кг корма

Приходится

на одну

кормовую

единицу

I

Коэффициент переваримости, %

8

Зеленая масса

Суданская трава

0,22

28

4,5

126

68

66

70

68

75

Кукуруза

0,19

14

5,3

75

66

55

72

57

78

Могар

0,17

18

5,8

104

58

58

50

59

62

Овес

0,17

22

5,9

131

73

68

69

56

63

Просо

0,21

21

4,8

100

60

60

62

69

70

Озимая рожь

0,17

22

6,0

132

67

48

58

66

67

Сорго

0,24

13

4,2 54

68

57

52

65

75

Сено

Суданская трава

0,57

67

1,8

126

62

57

52

63

65

Кукуруза

0,57

57

1,7

57

54

54

73

68

64

Могар

0,54

55

1,7

94

60

54

49

65

61

Овес

0,48

62

2,1

120

70

49

60

54

60

Просо

0,57

65

2,0

120

61

55

47

64

56

Озимая рожь

0,50

68

2,0

135

60

59

61

54

62

Сорго

0,55

54

1,8

98

59

52

57

67

65

Силос

Суданская трава

0,23

17

4,5

75

60

44

61

66

55

Кукуруза

0,20

14

5,0

69

56

39

67

64

65

Могар

0,15

10

6,7

70

66

57

64

52

58

Овес

0,17

19

5,8

ПО

59

50

61

60

59

Просо

0,20

20

4,9

100

62

50

62

51

65

Озимая рожь Сорго

0,14 0,23

12 10

7,3

4,4

88

44

68

48

63 39

62

57

70 60

61

15

В отдельные годы в сене суданской травы накапливается свыше 16% протеина (16,5-16,7 %), что значительно больше, чем в сене многих многолетних злаковых трав.

По данным многих авторов (Страхов, 1975; Наговицин, 1976; Епифанов, Трухмаева, Иванова, 1995; Шатилов, 1981; Бударов, Тик-люк, Скалкина, 1995) в одном килограмме зеленой массы суданской травы содержится 0,22 к. ед. и до 28 г переваримого протеина.

По содержанию в зеленой массе каротина эта кормовая культура не уступает таким растениям, как сорго и могар (в одном килограмме зеленой массы суданской травы содержится 60-65 мг каротина), а кукурузу и овес по каротину она превышает почти в два раза.

К числу наиболее важных и необходимых для животных зольных элементов, содержащихся в растительном корме, относятся кальций и фосфор.

Важно отметить, что в зеленой массе и сене суданской травы этих элементов содержится достаточное количество для полноценного питания животных (Шатилов, 1981 - табл. 2).

Таблица 2 - Содержание кальция и фосфора в зеленой массе и сене однолетних злаковых культур, г / кг корма

Культура Зеленая масса Сено

Са Р Са Р

Суданская трава 1,7 0,6 5,7 2,3

Кукуруза 1,2 0,6 7,7 0,7

Могар 1,9 1,0 4,9 1,5

Овес 1,2 0,7 3,6 2,9

Просо 2,8 1,0 6,8 0,6

Озимая рожь 0,6 0,5 3,3 2,4

Сорго 1,3 0,5 6,1 0,3

Вследствие высокой урожайности зеленой массы и сена, разнообразного использования, высокой экологической пластичности и

16

сравнительно невысокой требовательности к условиям произрастания, суданская трава в настоящее время возделывается во многих регионах на всех типах почв (Елсуков, 1967; Исмаилов, 1977; Атабаева, 1977, 1978; Багров, Жаринов, Максименко, 1987; Епифанов, Одинцова, 1988; Дяглев, 1997, 1998, Шенцев, 2000).

Одной из биологических особенностей суданской травы в сравнении с другими злаковыми культурами является её очень высокая устойчивость к засухе. Это связано с тем, что она формирует хорошо развитую, сильно разветвленную корневую систему, которая достигает глубины свыше двух метров и в процессе всего вегетационного периода использует влагу и питательные вещества из глубоких горизонтов почвы (Шатилов, 1981 - табл. 3).

Таблица 3 - Распределение корневой системы суданской травы по горизонтам почвы после фазы цветения растений

Глубина горизонта почвы, см Число корней, шт. Общая длина корней по горизонтам, см Количество корней

в пределах каждого горизонта, % в горизонте от поверхности почвы, %

0-25 119 2637 22,8 22,8

26-50 51 1370 П,9 34,7

51-75 52 1313 11,4 56,1

76-100 49 1259 10,9 57,0

101-125 45 1149 9,9 66,9

126-150 37 969 8,4 75,3

151-175 35 928 8,0 83,3

176-200 35 910 7,9 91,2

201-225 34 833 7,2 98,4

226-245 19 188 1,6 100,0

0-245 - 11556 100,0 -

Корневая система у суданской травы начинает разрастаться со времени появления всходов и после каждого укоса она не отмирает.

17

Благодаря этому биологическому свойству обеспечивается интенсивный рост отавы. По мощности развития корневая система суданской травы уступает лишь таким кормовым культурам, как люцерна и эспарцет (Котов П.Ф., Котова Г.П., Круссер и др., 1952; Ельчанинова, 1958, 1973; Тютюнников, 1973; Соловьев, 1958, 1975; Малиновский, 1988).

Благодаря очень высокой засухоустойчивости суданская трава эффективно использует выпадающие в зоне Центрально-Черноземной полосы осадки второй половины лета и успевает сформировать хорошо развитую надземную вегетативную массу, которую можно использовать для многократного стравливания животным или скашивания.

Это позволяет сделать вывод о том, что суданская трава является одним из главных звеньев в зеленом конвейере (Павлюк, Ващенко, 1994).

Такой вывод согласуется с результатами, полученными В.В. Талановым (1922), Б. Ф. Соловьевым (1960), С. П. Щербатых (1971, 1972), А. К. Свиридовым (1972), А. Ф. Милюткиньш и А.А Ры-женковым (1990), С. В. Поликарповым (2000) и другими авторами.

Суданская трава по отношению к свету является культурой короткого дня. Она формировалась в условиях тропического климата и поэтому относится к теплолюбивым растениям. Для нормального роста и развития растений в течение всего вегетационного периода требуется сумма активных температур от 2200 до 3000 ° С. Некоторые исследователи считают, что в тех районах, где суданскую траву возделывают только на кормовые цели, для роста и развития растениям вполне достаточно суммы активных температур 1500° С (Елсуков, 1954; Соловьев, 1960; Гордеева, 1986; Ермолина, 1988).

Необходимо отметить, что очень неблагоприятное влияние на развитие растений оказывают низкие температуры. В частности, за-

Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)
1425
Скачать бесплатно 24674.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины



Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.