Тема 12. Оценка селекционного материала и селекция на важнейшие 2 страница
весны и начале лета.
2. Атмосферная. При атмосферной засухе, наступающей внезапно, относительная влажность воздуха снижается до 18–20% и ниже, а температура воздуха повышается до 38–40ºС. При этом наблюдается резкое обезвоживание листьев, в том числе верхних ярусов, а также колоса. В условиях воздушной засухи увядание листьев начинается с
вершины растений и распространяется к основанию. В большинстве районов атмосферная засуха наступает в начале налива зерна (запал зерна). Атмосферная засуха выражается в том, что сильная сухость воздуха и высокая температура вызывают резкое повышение транспирации, при которой корневая система не успевает покрыть потери от испарения даже при достаточном количестве влаги в почве. Действие атмосферной засухи без расчленения на составляющие её факторы обычно называют суховеем. Засуха местного типа, по П.А. Генкелю (1965), как в первом, так и во втором периодах, может быть
длительной без суховеев и с суховеями. Если повреждения вызываются преимущественно высокой температурой воздуха, то применяется термин запал, а при более сильном воздействии сухости воздуха – захват. К суховеям относят иногда явление мглы, вызываемое наличием в воздухе мельчайших частиц пыли. Атмосферная засуха
проявляется отдельно от почвенной главным образом в первые весенние месяцы на юге и юго-востоке России, а также в Восточной Сибири.
3. Комбинированная. Особенно вредоносна. Засуха местного типа чаще бывает комбинированной: почвенной и атмосферной одновременно, особенно в первый период (с конца мая до конца июня).
Важно вывести сорта, совмещающие устойчивость к почвенной и атмосферной засухе во всех фазах.
По времени наступления различают три типа засухи:
1. Весенняя засуха застаёт обычно растения яровых зерновых культур в фазе всходы – кущение. Этот тип засухи характерен для районов Западной Сибири.
2. Летняя засуха проявляется позднее – в фазе выхода в трубку и продолжается в фазах колошение – начало налива зерна, характерна для юго-восточных районов европейской части страны.
3. Проявляющаяся в течение всего периода вегетации. Особенно резко снижается урожай, когда весенняя засуха переходит в длительную летнюю.
В соответствии с условиями наступления и проявления указанных типов засухи в ходе естественного и искусственного отборов у яровой пшеницы сформировалось два экотипа – западносибирский (Мильтурум 553 и др.) и поволжский (Саратовская 36, Саратовская 46 и др.).
Сорта западносибирского экотипа характеризуются замедленным первоначальным ростом надземной вегетативной массы, фаза кущения растянута, но корневая система быстро развивается в глубину. Такие позднеспелые сорта хорошо используют выпадающие во
второй половине июля осадки. Сорта поволжского экотипа, потребляя весенние запасы влаги в почве, развиваются в первые фазы быстро и ко времени наступления летней засухи образуют сеть мелких корней и формируют хороший урожай.
Все культуры и сорта имеют в своём развитии критический период, когда они оказываются особенно чувствительными к засухе. Для большинства зерновых культур таким периодом в отношении почвенной засухи являются фазы выход в трубку – колошение (IV–VII этапы органогенеза – период формирования колоса и цветка). При дефиците влаги в этот период нарушается процесс оптимальной закладки колосков и цветков, вследствие чего резко снижается продуктивность.
При воздействии сильной засухи на растения в фазе трубкования часто имеет место «беловершинность» или «пустовершинность» колосьев, череззёрница. Воздушная засуха особенно вредоносна в фазах цветение – начало налива зерна (повышается стерильность пыльцы, уменьшается озернённость колоса, снижается урожайность и ухудшается качество зерна). Академик Н.А. Максимов (1935) в жизни хлебных злаков критическими считал два периода – от конца кущения до колошения и от заложения пяточки зерна до конца молочной спелости (начало формирования зерна).
Засухоустойчивость растений связана с экологической приспособленностью сортов и форм к произрастанию в определённых засушливых условиях.
Засухоустойчивость обусловлена физиологической слаженностью, отрегулированностью всех процессов, происходящих в растении. По П.А. Генкелю (1967), полевая (практическая) устойчивость к засухе определяется способностью переносить обезвоживание и перегрев, продуктивностью, характером корневой системы, ритмом
развития. К этому можно добавить способность растений к мобилизации всех внутренних резервов организма, в частности, усилению процессов реутилизации, а также компенсаторных явлений и перестроек (В.А. Кумаков, 1985).
По данным А.А. Нечипоровича, чтобы получить 40 ц/га зерна пшеницы, растениям требуется 3400 т воды (340 мм). В условиях же степи и южной лесостепи Западной Сибири за вегетационный период в среднем выпадает немногим более 200 мм, а в засушливые годы около 100 мм. Поэтому селекция на засухоустойчивость пшеницы в
регионе является одним из важнейших направлений, она актуальна и для большинства других полевых культур Западной Сибири.
Наиболее приспособлены к климатическим условиям региона сорта местного западносибирского лесостепного экотипа – Мильтурум 321, Мильтурум 553 и др. Главным механизмом их засухоустойчивости является своеобразный ритм развития: замедленное кущение, растянутый период до выхода в трубку, затем позднее выколашивание, но сравнительно короткий период от колошения до созревания (Н.Д. Удольская, 1961 и др.). Из современных сортов к данному экотипу относятся среднепоздние сорта Омская 9, 18, 28 и Эритроспермум 59.
Во ВНИИЗХе с учётом признаков, связанных с засухоустойчивостью, создан ряд засухоустойчивых сортов – Шортандинка, Целиноградка, Целинная 20, Целинная 21, Целинная 26, Целинная 60. Эффективность селекции на засухоустойчивость в данном случае обусловлена целенаправленным отбором на естественном засушливом природном фоне, который способствовал выявлению в гибридных популяциях генотипов с максимальным выражением признаков устойчивости к засухе. Однако перечисленные сорта недостаточно устойчивы к полеганию и к болезням в благоприятные по увлажнению годы.
Трудности в селекции на засухоустойчивость вызваны тем, что защитные механизмы засухоустойчивости многообразны и засухоустойчивость сорта связана с пониженной потенциальной продуктив ностью, слабой устойчивостью к полеганию и болезням (Н.И. Вавилов, 1935; В.А. Кумаков, 1985 и др.).
По генетической обусловленности засухоустойчивость – это полигенный признак, поскольку трудно проследить расщепление. Зарубежные исследователи отмечают, что у пшеницы засухоустойчивость контролируется двумя доминантными генами (по В.Ф. Дорофееву, 1986).
У гибридов Эритроспермум 841 с Кометой доминировала высокая водоудерживающая способность над низкой. Засуха стимулирует экспрессию неаддитивных генов, контролирующих признаки продуктивности растений.
Я. Лелли (1980) отмечает, что поскольку природа наследования засухоустойчивости в определённой мере известна, а сортовые различия доказаны экспериментально, основным методом селекции на засухоустойчивость является гибридизация. Возможно также использование мутаций. На первых этапах скрещиваний используют эколого-географически отдалённые засухоустойчивые сорта разных экотипов (лесостепного и степного). На последующих этапах скрещивают созданные таким путём местные сорта и формы между собой с целью совмещения в одном генотипе высокой продуктивности и засухоустойчивости.
Источниками высокой засухоустойчивости могут служить сорта Поволжья – Саратовская 29, Саратовская 36, Кинельская 30 и др.;
Средней Азии, особенно местные сорта-двуручки – Сурхак Юбилейный, Красная Звезда, Кзыл Шарк и др.; степные сорта Северного Казахстана – Целинные 20, 21, 26 и 60, отличающиеся продуктивностью, засухоустойчивостью и высокими показателями качества зерна.
В условиях региона продуктивность растения определяется в основном массой зерна главного колоса, особенно в годы с типичной раннелетней засухой. Поэтому в селекции на засухоустойчивость ценны сорта-доноры, способные стабильно реализовывать генотипически обусловленную крупнозёрность. По данным анализа комбинационной способности, в качестве таких доноров целесообразно использовать озимые сорта пшеницы – Чайка, Прибой, Донская остистая, Красноводопадская 210. В селекции на засухоустойчивость важным показателем является Кхоз. Для повышения Кхоз
целесообразно включать в скрещивания сорта – Тезпишар, Одесская 51, Красноводопадская 210, Обрий и Одесский полукарликовый. Сорт Красноводопадская 210, кроме того, служит донором повышенной устойчи вости к засухе и нейтральной реакции на фотопериод за счёт доминантных генов Ppd.
Высокой продуктивностью и повышенной засухоустойчивостью отличаются сорта Эритроспермум 59 (Чайка х Иртышанка 10), Лютесценс 103 (Тезпишар х Иртышанка 10) и др. (В.П. Шаманин, 1994).
Особый интерес в селекции на засухоустойчивость представляет создание более устойчивых к засухе аналогов существующих высокопродуктивных сортов. Например, путём возвратных скрещиваний созданы аналоги сорта Саратовская 29 (ВС4), сохранившие засухоустойчивость от исходного сорта-реципиента и отличающиеся от него повышенной устойчивостью к полеганию (от сорта Безостая 1) и к бурой ржавчине (С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин, 1999; А.Ю. Трущенко, 2002).
В селекции на засухоустойчивость при отборе засухоустойчивых форм используют также блоки компонентов глиадина (запасного белка пшеницы), которые могут служить эффективными маркерами генов, определяющих различные признаки и в том числе засухоустойчивость (А.А. Созинов, 1985).
Наиболее полная оценка селекционной ценности отдельных блоков глиадинов может быть получена методом эволюционной селекции, при которой искусственно создаваемые разнокачественные по глиадинам и морфофизиологическим признакам популяции в течение ряда лет пересеваются в поле без индивидуального отбора. При этом в популяции
накапливаются наиболее адаптивные к данной зоне генотипы.
Оценка засухоустойчивости. В работах Н.А. Максимова (1952), П.А. Генкеля (1982), Н.Н. Кожушко (1991) и других исследователей вскрыты основные закономерности устойчивости растений к засухе.
Однако из-за отсутствия простых надёжных методов массовой оценки в селекционной работе эти разработки используются в небольших объёмах.
Изыскание усовершенствованных способов анализа засухоустойчивости ведутся в двух направлениях:
1. Об относительной засухоустойчивости сортов судят на основании прямых определений норм реагирования растений на засуху, создаваемую искусственно.
2. Относительные различия в способности сортов противостоять тем или иным видам засухи путём сопоставлений ставят в зависимость от биологических, физиологических и анатомических особенностей растения.
По каждому из этих направлений разработан ряд методов. В селекции необходимо шире использовать признаки, способствующие повышению засухоустойчивости и жаростойкости растений. Оценивать селекционный материал можно непосредственно в поле по прямым признакам.
О воздействии засухи в первую очередь судят по урожаю зерна и его выполненности. Считается, что лёгкость обмолота колосьев, выполненность зерна, число зёрен в колосе и масса 1000 зёрен – это надёжные признаки засухоустойчивости. Минимальное варьирование массы 1000 зёрен по годам и средам также служит показателем засухоустойчивости. Установлено, что засухоустойчивость сорта зависит
главным образом от его способности в условиях засухи сохранять к уборке максимальное число хорошо выполненного зерна (В.И. Ковтун, 2003). Устанавливают влияние засухи на рост, высоту растений, величину колоса и его озернённость, окраску листьев, быстроту их
отмирания. Эти наблюдения и учёт относительного снижения урожая в засушливые и благоприятные годы позволяет определить степень засухоустойчивости сортов. Оценивать засухоустойчивость сортов полевым методом можно лишь в засушливые годы.
В результате многолетних исследований селекционеры выявили некоторые косвенные признаки засухоустойчивости и разработали соответствующие методы их оценки.
Так, например, И.Г. Цыганков разработал метод определения засухоустойчивости по степени грубости остей. Засухоустойчивые сорта, как правило, имеют грубые, сильно расходящиеся ости. Результаты изучения изогенных линий говорят о положительной роли
остей в засушливых условиях (С.Ф. Коваль, 1986). Ости дольше сохраняют фотосинтетическую деятельность, обеспечивают дополнительный приток ассимилятов в зерно. Валки остистой пшеницы просыхают быстрее, что ускоряет уборку (Р.И. Рутц, 1984).
По наблюдениям А.А. Горлача, у засухоустойчивых форм верхнее междоузлие стебля длиннее. По данным В.Е. Козубенко, многопочатковые растения кукурузы – надёжный показатель засухоустойчивости.
Косвенным признаком засухоустойчивости может быть прирост сухого вещества растения при засухе. При наступлении засушливой погоды у всех культур данный показатель снижается. У засухоустойчивых сортов этот процесс идет более медленно, чем у незасу хоустойчивых. Ход прироста сухого вещества с момента появления засухи в сопоставлении с показателями температуры, относительной влажности воздуха и влажности почвы характеризует относительную засухоустойчивость сорта. Для определения прироста сухого вещества берут по 50–100 растений один раз в 2–3 дня. У сортовидентификаторов засухоустойчивости, накапливающих высокий уровень сухих веществ при засухе, отношение урожая зерна к площади листьев составляет: у среднерослых сортов – 1,3–1,9, у короткостебельных – 1,2–1,5. Последующий отбор засухоустойчивых генотипов идёт в сравнении с этими сортами (А.И. Грабовец и др., 2003).
К числу признаков, связанных с засухоустойчивостью, по данным В.П. Кузьмина (1965), В.И. Кандаурова и В.К. Мовчана (1970), относятся:
1. Хорошо развитая корневая система (по количеству первичных и вторичных корней, времени их образования, энергии роста и продолжительности функционирования). Н.Г. Ведров из Красноярска связывает степень засухоустойчивости пшеницы со скоростью появления второй пары зародышевых корней. Признаком адаптивности к засухе является быстрота прорастания зерновок. При отборе и оценке на засухоустойчивость в условиях Западной Сибири важны более глубокая закладка узла кущения, раннее образование вторичных корней, умеренное синхронное кущение.
2. Холодостойкость всходов. Угнетённые холодами всходы сильнее повреждаются болезнями, не могут нормально расти и в дальнейшем – противостоять засухе.
3. Признаки листового аппарата: размеры, цвет листьев, опушение и восковой налёт. Продолжительность жизнеспособности и степень окраски листьев в зависимости от уровня хлорофилла в условиях засухи дают возможность проводить массовую предварительную оценку засухоустойчивости селекционного материала. Е.Ф. Пальмова (1935) считала опушённость листа и других органов растений средством борьбы с большой суточной амплитудой температуры сухости воздуха, хорошо развитый эпидермис (грубый толстый лист) – признаком ксероморфности, а восковой налёт – защитой от избыточного испарения. При засухе у незасухоустойчивых сортов листовая пластинка в фазе выхода в трубку свёртывается или же на листьях выступает восковой
налёт. У засухоустойчивых сортов листья сохраняют нормальный вид.
Лист с блестящей глянцевой поверхностью сильно отражает палящие в зной солнечные лучи. Г.П. Высокос (1971) рассматривал опушённость и восковой налёт как признаки устойчивости к ветровой эрозии. Он установил прямую достоверную связь опушённости с урожайностью (r = 0,94). В опытах с изогенными линиями Новосибирской 67 установлена прибавка от опушения листа в условиях засухи более 1 ц/га.
В полевых опытах по сортоиспытанию засухоустойчивость оценивают, обращая внимание в основном на количество завядших или подсохших листьев, глазомерно по пятибалльной системе. Баллом 5 отмечают образцы или сорта, у которых неблагоприятное действие
засухи на глаз незаметно. Балл 4 ставят тем сортам, у которых единичные листья на растениях завяли незначительно. Балл 3 получают те сорта, у которых завяла половина листьев. Балл 2 ставят в том случае, если на растениях большая часть листьев завяла, и балл 1, когда все листья на растении завяли и подсохли. При оценке необходимо
отметить тип засухи, время её наступления и фазу, в которой находится растение в этот период.
Для оценки засухоустойчивости в условиях Западной Сибири материал целесообразно изучать при нескольких сроках посева, в течение ряда лет. Это позволяет практически в любой год наблюдать засуху в одном из вариантов опыта. Поскольку в зоне чаще проявляется раннелетняя засуха, наиболее объективна оценка в варианте с ранним
сроком сева (В.П. Шаманин, 1994).
Для прямой оценки устойчивости растений к почвенной засухе применяют метод засушников и метод завядания.
Метод засушников (сухого поля). При отсутствии естественной засухи или слабом её проявлении необходим засушник с изоляцией от грунтовых вод. Сорта высевают в поле. Часть площади делянки искусственно закрывают. Степень засухоустойчивости определяют, сравнивая урожайность с укрытых и контрольных (неукрытых) частей делянок. Недостаток метода в том, что растения находятся в одинаково благоприятных условиях с контрольными делянками по влажности воздуха.
Засушник представляет собой деревянный или металлический каркас, покрываемый подвижной крышей из полиэтиленовой плёнки.
При выпадении дождя крышу надвигают. Ширина засушника – не более шести метров, длина – произвольная. Вокруг роют канавку шириной 30–35 см и глубиной 60–70 см для изоляции от воды. Корни растений изолируют от грунтовых вод. Для этого на глубине два мет зной солнечные лучи. Г.П. Высокос (1971) рассматривал опушённость и восковой налёт как признаки устойчивости к ветровой эрозии. Он установил прямую достоверную связь опушённости с урожайностью (r = 0,94). В опытах с изогенными линиями Новосибирской 67 установлена прибавка от опушения листа в условиях засухи более 1 ц/га.
В полевых опытах по сортоиспытанию засухоустойчивость оценивают, обращая внимание в основном на количество завядших или подсохших листьев, глазомерно по пятибалльной системе. Баллом 5 отмечают образцы или сорта, у которых неблагоприятное действие
засухи на глаз незаметно. Балл 4 ставят тем сортам, у которых единичные листья на растениях завяли незначительно. Балл 3 получают те сорта, у которых завяла половина листьев. Балл 2 ставят в том случае, если на растениях большая часть листьев завяла, и балл 1, когда все листья на растении завяли и подсохли. При оценке необходимо
отметить тип засухи, время её наступления и фазу, в которой находится растение в этот период.
Для оценки засухоустойчивости в условиях Западной Сибири материал целесообразно изучать при нескольких сроках посева, в течение ряда лет. Это позволяет практически в любой год наблюдать засуху в одном из вариантов опыта. Поскольку в зоне чаще проявляется раннелетняя засуха, наиболее объективна оценка в варианте с ранним
сроком сева (В.П. Шаманин, 1994).
Для прямой оценки устойчивости растений к почвенной засухе применяют метод засушников и метод завядания.
Метод засушников (сухого поля). При отсутствии естественной засухи или слабом её проявлении необходим засушник с изоляцией от грунтовых вод. Сорта высевают в поле. Часть площади делянки искусственно закрывают. Степень засухоустойчивости определяют, сравнивая урожайность с укрытых и контрольных (неукрытых) частей делянок. Недостаток метода в том, что растения находятся в одинаково благоприятных условиях с контрольными делянками по влажности воздуха.
Засушник представляет собой деревянный или металлический каркас, покрываемый подвижной крышей из полиэтиленовой плёнки.
При выпадении дождя крышу надвигают. Ширина засушника – не более шести метров, длина – произвольная. Вокруг роют канавку шириной 30–35 см и глубиной 60–70 см для изоляции от воды. Корни растений изолируют от грунтовых вод. Для этого на глубине два мет- зной солнечные лучи. Г.П. Высокос (1971) рассматривал опушённость и восковой налёт как признаки устойчивости к ветровой эрозии. Он установил прямую достоверную связь опушённости с урожайностью (r = 0,94). В опытах с изогенными линиями Новосибирской 67 установлена прибавка от опушения листа в условиях засухи более 1 ц/га.
В полевых опытах по сортоиспытанию засухоустойчивость оценивают, обращая внимание в основном на количество завядших или подсохших листьев, глазомерно по пятибалльной системе. Баллом 5 отмечают образцы или сорта, у которых неблагоприятное действие
засухи на глаз незаметно. Балл 4 ставят тем сортам, у которых единичные листья на растениях завяли незначительно. Балл 3 получают те сорта, у которых завяла половина листьев. Балл 2 ставят в том случае, если на растениях большая часть листьев завяла, и балл 1, когда все листья на растении завяли и подсохли. При оценке необходимо
отметить тип засухи, время её наступления и фазу, в которой находится растение в этот период.
Для оценки засухоустойчивости в условиях Западной Сибири материал целесообразно изучать при нескольких сроках посева, в течение ряда лет. Это позволяет практически в любой год наблюдать засуху в одном из вариантов опыта. Поскольку в зоне чаще проявляется раннелетняя засуха, наиболее объективна оценка в варианте с ранним
сроком сева (В.П. Шаманин, 1994).
Для прямой оценки устойчивости растений к почвенной засухе применяют метод засушников и метод завядания.
Метод засушников (сухого поля). При отсутствии естественной засухи или слабом её проявлении необходим засушник с изоляцией от грунтовых вод. Сорта высевают в поле. Часть площади делянки искусственно закрывают. Степень засухоустойчивости определяют, сравнивая урожайность с укрытых и контрольных (неукрытых) частей делянок. Недостаток метода в том, что растения находятся в одинаково благоприятных условиях с контрольными делянками по влажности воздуха.
Засушник представляет собой деревянный или металлический каркас, покрываемый подвижной крышей из полиэтиленовой плёнки.
При выпадении дождя крышу надвигают. Ширина засушника – не более шести метров, длина – произвольная. Вокруг роют канавку шириной 30–35 см и глубиной 60–70 см для изоляции от воды. Корни растений изолируют от грунтовых вод. Для этого на глубине два мет- ра укладывают два слоя полиэтиленовой пленки. Бывают также стационарные стеклянные засушники (оранжереи) и засушники со съёмной крышей из брезента или клеёнки. В засушливую погоду в засушнике моделируют атмосферную и почвенную засухи, во влажные годы –только почвенную (В.П. Шаманин, 1983).
При оценке засухоустойчивости с использованием засушника для удобства сравнения изучаемых сортов предложена балльная система оценки (табл. 10.1).
Таблица 10.1
Балльная система оценки засухоустойчивости
| Засухоустойчивость | ||
| % | Балл | По классификатору ВИР |
| 90,1–100,0 80,1–90,0 70,1–80,0 60,1–70,0 50,1–60,0 |
Суть данной системы оценки состоит в том, что при оценке селекционного материала учитывают два показателя – физиологическую засухоустойчивость (в % к контролю) и абсолютную зерновую продуктивность в условиях засухи (засушник). Чтобы одновременно анализировать оба показателя, можно использовать систему координат. По оси абсцисс откладывается величина физиологической засухоустойчивости сортов, а по оси ординат – его урожайность в условиях засухи. Наибольший интерес для селекции на засухоустойчивость представляют сорта, которые по обоим показателям имеют самые высокие значения (В.И. Ковтун, 2003).
Метод завядания (метод И.И. Туманова). Сорта высевают в вегетационных сосудах. В определённой фазе полив прекращают. В контрольных сосудах полив продолжают. Израсходовав запасы воды в почве, растения начинают увядать. Когда обнаруживаются различия сортов по степени увядания, полив возобновляют. Изучаемые сорта
высевают в 4–6-кратной повторности и группируют по продолжительности вегетационного периода. Окончательно оценивают степень устойчивости опытных и контрольных растений по разности их урожая. Чем разница меньше, тем устойчивее сорт. Недостаток метода состоит в том, что преимущества сортов с более развитой корневой
системой не проявляются полностью.
При оценке методом завядания во время засухи и после неё наблюдения ведут ежедневно (днём и рано утром) за завяданием, пожелтением, засыханием и опадением листьев. При оценке необходимо подсчитать все листья на растении (на главном стебле), затем подсчитать отдельно число завядших и засохших и выразить число этих листьев в процентах. Например, если общее количество листьев на растении равно пяти, из них завяло три, то показатель степени завядания будет равен 60%. В питомниках исходного и селекционного материала этот подсчёт проводят по 10 нормально развитым растениям каждого сорта, взятым из средней части делянки, а в сортоиспытании – по 50 растениям на концевых защитках.
Для оценки устойчивости селекционного материала к атмосферной засухе Т.А. Красносельская-Максимова (ВИР) разработала специальный метод оценки засухоустойчивости с использованием суховейной установки. Особенность метода заключается в том, что семена высевают в вегетационные сосуды, которые в нужный момент помещают в камеры суховейной установки, где растения подвергаются воздействию сухого, нагретого воздуха и ветра, т.е. атмосферной засухе. Температура – 38–40ºС и относительная влажность воздуха 16–18%. Время и продолжительность воздействия устанавливаются в зависимости от характера изучаемого материала и обычного проявления засухи в местных природных условиях. Сосуды помещают в камеру суховейной установки на вращающийся стол по 6–20 штук. Растения обдуваются со всех сторон струёй сухого горячего воздуха. Иссушение воздуха проводят с помощью холодильника (если оценивают зимой, то это необязательно) или гигроскопических веществ.
Устойчивость сортов оценивают, сравнивая урожайность растений в контрольных и подвергавшихся воздействию засухи сосудах.
В лабораторных условиях засухоустойчивость и жаростойкость селекционного материала можно оценивать по прорастанию семян в растворах сахарозы с высоким осмотическим давлением, выходу электролитов из листьев после завядания, изменению содержания статолитного крахмала, а также по всхожести семян после прогревания.
О засухоустойчивости селекционного материала можно косвенно судить и по таким физиологическим показателям водного режима растений, как дневной и остаточный водный дефицит, водоудерживающая и водопоглощающая способность, изменение общей оводнённости в процессе онтогенеза. Установлено, что засухоустойчивые растения содержат больше «связанной» воды, чем незасухоустойчи вые, способные переносить обезвоживание с наименьшим нарушением нормальных физиологических функций. Производству нужны сорта, экономно расходующие воду во время засухи и хорошо отзывающиеся на увлажнение (Лютесценс 62, Саратовская 29).
Для оценки засухоустойчивости применяют и такой показатель, как прочность хлорофилл-белкового комплекса (ПХБК) листьев на X этапе органогенеза, о котором судят по отношению прочно связанной фракции хлорофилла «а» к полному его содержанию (В.В. Маймистов, Ю.П. Федулов, 1988).
В.А. Кумаков (1985) указывает на ряд физиологических признаков, которые можно использовать в селекции на засухоустойчивость – снижение коэффициента водопотребления, транспирационного коэффициента, изменение динамики открытия устьиц.
В.М. Россеевым (2002) в СибНИИСХе разработан новый способ оценки сельскохозяйственных культур на засухоустойчивость, основанный на использовании метода in vitro. Данный способ предусматривает определение индексов устойчивости – i1 и i2 по каждому испытываемому образцу. Устойчивость повышенная или высокая, если
i1 + i2 > 0,5; устойчивость высокая, если i2 > 0,5. Согласно результатам биотестирования наиболее высокими индексами устойчивости характеризуются сорта Светланка и Линия 2 (М 841 х Целинная 60) (В.М. Россеев, 2001; Н.А. Поползухина, 2003).
Величина уборочного индекса позволяет косвенно определить особенности перераспределения метаболитов после прекращения роста стебля. Выявление форм с высокой степенью накопления метаболитов в зерне – важный метод селекции на засухоустойчивость. Этот признак оценивается, начиная с контрольного питомника. В Свалефе (Швеция) отбор засухоустойчивых форм ведется по показателю отношения длины первичной корневой системы к площади двух первых листьев (А.А. Жученко,2001).
Более всестороннюю и точную характеристику селекционных материалов по засухоустойчивости может дать совместное применение методов оценки по прямым и косвенным признакам.
3.Селекция на зимостойкость.
Устойчивость урожаев озимых культур в решающей степени определяется условиями их перезимовки, которые зависят от агротехники, наследственных особенностей возделываемого сорта, его зимостойкости. Зимостойкость – это способность растений противостоять неблагоприятным погодным условиям года, складывающимся
осенью, зимой и ранней весной и при этом давать такой же высокий урожай, как и в благоприятные годы. Таким образом, зимостойкостью в широком смысле слова необходимо считать способность сорта выходить после зимовки при наименьшей гибели растений и наименьшем снижении продуктивности. Поскольку практически невозможно определить степень снижения продуктивности в результате влияния условий перезимовки, в селекционной работе под зимостойкостью принято понимать способность растений выходить к весне при наименьших потерях в их числе.