Глава 15 сортосмена и сортообновление

Основной задачей семеноводства является проведение своевременной, систематической сортосмены и сортообновления, благодаря которым осуществляется прогресс в растениеводстве за счет замены старых сортов более урожайными новыми сортами или замены низших репродукций возделываемых сортов на элиту и высшие репродукции с высокими сортовыми качествами этих же сортов.

Сортосменой называется замена старых, возделываемых в производстве сортов новыми, занесенными в Государственный реестр сортами, обладающими более высокой урожайностью, улучшенными качествами продукции или другими хозяйственно полезными признаками и свойствами.

Успех и периодичность проведения сортосмены зависит от работы селекционно-семеноводческих учреждений, от их достижений в создании новых сортов и активности производства оригинальных семян для полномасштабного развертывания первичного и элитного семеноводства. Темпы и масштабы распространения нового сорта зависят не только от организационных мероприятий, но и в большей степени от качества его селекционной доработки, тщательности и объективности оценки во всех звеньях селекционного процесса и государственного испытания, простоты осуществления первичного семеноводства, последующего размножения и производства достаточного количества семян для охвата всей зоны районирования.

Доказано, что при хорошем изучении сорта в государственном и экологическом сортоиспытании при большом внимании к предварительному размножению перспективного сорта до его районирования, дальнейшее размножение и расширение посевных площадей идет быстрыми темпами. Однако, в большинстве случаев новые районированные сорта из-за недостатка семян размножаются и внедряются в производство медленно, посевные площади растут низкими темпами и не достигают планируемых объемов. Это приводит к потере времени и снижает эффективность использования потенциальных возможностей достижений селекции.

Для устранения этого недостатка новые, наиболее ценные и хорошо проверенные районированные сорта объявляются дефицитными. Семена таких сортов запрещается использовать на продовольственные, кормовые и другие цели, кроме семенных. За дефицитность устанавливаются дополнительные надбавки с целью повышения заинтересованности производителей в их реализации на семена для посева в других хозяйствах.

К числу мер, способствующих ускорению размножения дефицитных сортов, следует отнести черезрядный (30 см) и даже широкорядный (45–60 см) посевы при сниженных на 50–70 % нормах высева. Это позволяет значительно повысить коэффициент размножения и удвоить производство семян дефицитного сорта. Уровень плодородия почвы в этом случае должен быть выше обычного. Следует иметь ввиду возможность увеличения затрат по уходу за растениями, содержанию посевов в чистоте. Широкорядные посевы оказываются весьма удобными для проведения сортовых прополок и негативного массового отбора, а также удаления больных растений на различных фазах развития и перед уборкой. Отрицательным явлением при разреженных посевах может быть увеличение матрикальной разнокачественности за счет более интенсивного и длительного кущения или ветвления. На дополнительных побегах и боковых ветвях, как правило, генеративные органы и семена формируются и созревают в большинстве случаев с некоторым запозданием и вносят свои коррективы по урожайным свойствам семенного материала. Выход кондиционных, выровненных по основной фракции семян будет несколько меньшим, но общее количество полученных полноценных семян будет в 1,5–2,0 раза больше, т.е. поставленная цель будет достигнута.

В питомнике испытания потомств второго года и в питомниках размножения на плодородных и чистых от сорняков участках при посеве зерновых культур с нормой высева 1,5–2,0 млн. всхожих семян на 1 га можно получить высококачественные семена при урожайности на уровне посева с обычной нормой высева 4,0–5,0 млн./га. Для выполнения главной задачи по увеличению коэффициента размножения семян во всех звеньях оригинального и элитного семеноводства необходимо обеспечить надлежащий уровень питания и тщательный уход за растениями для полной реализации генотипа размножаемого сорта и формирования семян с высокими урожайными свойствами.

При плановом ведении сортосмены, когда все кондиционные семена используются полностью для посева, темпы расширения посевных площадей можно определить по следующей формуле:

S_n = (S₁ ´ У¹ ´ У² ´ У³ ×…× У^n-1) : Н_в^n-1, где

S_n - расчетная посевная площадь,

S₁ - занимаемая площадь сорта в год районирования,

У - урожайность семян по годам,

Н_в - норма высева.

По этой формуле легко рассчитать, что при средней урожайности кондиционных семян 2,5 т/га и норме высева с учетом страхового фонда 0,25 т/га новый сорт пшеницы, занимавший в начале размножения 100 га может занять на пятый год площадь около 1 млн. га.

Примером высокой эффективности сортосмены может служить сорт озимой пшеницы Мироновская 808, который в свое время за 10–15 лет на Украине, Нечерноземной зоне, Поволжье, Центральной черноземной полосе России, в Беларуси вытеснил многие ранее районированные сорта. Благодаря успешной сортосмене и улучшению технологии возделывания урожайность на огромных площадях повысилась на 0,4–0,6 т/га зерна.

Каждая смена сортов представляет качественно новый этап совершенствования той или иной сельскохозяйственной культуры. Анализ роста урожайности озимой ржи в Беларуси показал, что этот показатель у сменяющих друг друга сортов неуклонно растет. На смену наиболее распространенного сорта Беняконская пришел новый районированный в 1973 году сорт тетраплоидной озимой ржи Белта, средняя урожайность которого за годы испытания, ко времени районирования второго сорта этой группы Пуховчанка (1980–1982 гг.) равнялся 43,0 ц/га при максимальном показателе 48,4 ц/га. У Пуховчанки урожайность вышла соответственно на уровень 46,3 и 63,0 ц/га. Аналогичный тетраплоидный, более короткостебельный сорт интенсивного типа Верасень, районированный после Пуховчанки в 1988 г. характеризовался весьма высоким потенциалом с максимальной урожайностью в 82,2 ц/га при средней урожайности в 47,4 ц/га. Благодаря этому в 1997г. из всей посевной площади озимой ржи 891,5 тыс. га Пуховчанкой было засеяно 412,9 тыс. га, под посевами Верасня было занято 351,7 тыс. га, а на долю 6-ти остальных районированных сортов приходилось всего лишь 126,9 тыс. га. В 2007 году наибольшие посевные площади занимали тетраплоидные сорта Верасень (26,4%), Игуменская (17,8%) и Сябровка (10,6%).

Интересную картину прогрессивной сортосмены можно показать и на примере озимой пшеницы. На смену единственного, находящегося в районировании свыше 20-ти лет знаменитого сорта Мироновская 808 со средней урожайностью за ряд лет 37,2 ц/га и максимальной – 47,8 ц/га, пришли сорта белорусской селекции Березина (1985), Надзея (1987), Сузорье (1992), Капылянка и Пошук (1995) и Каравай (1998). Средняя и максимальная урожайность получена по сорту Березина соответственно 39,6 и 52,5 ц/га, по Сузорью – 43,6 и 57,4 ц/га, по Капылянке – 48,6 и 100,9 ц/га. Наибольшую посевную площадь в 2009 году занимали сорта Капылянка (22,0%), Былина(10,2%) и Легенда (10,1%), Сюита и Саната (7,9%) из 336,8 тыс. га всех посевов озимой пшеницы в Беларуси. На остальные 30 сортов приходилось менее половины посевов этой культуры.

Аналогичный пример целесообразности сортосмены имеется и по яровой пшенице, когда на смену сорта Ленинградка (СЗНИИСХ), районирован сорт Белорусская 80 (БНИИЗК), а затем сорт Иволга (ТСХА), средние и максимальные показатели урожайности у которых имеют возрастающий характер. Величины этого показателя у Ленинградки составили 42,1 и 56,7 ц/га, у Белорусской 80 – 43,7 и 57,5, у Иволги – 49,6 и 63,9 ц/га. Дальнейшую перспективу имеют сорта белорусской селекции Дарья и Рассвет, а также польские сорта Банти и Мунк с более высокой потенциальной урожайностью. Сорт Рассвет в качестве стандарта за 2004 – 2006 гг. в госсортоиспытании в среднем дал 59,7 ц/га. Максимальная урожайность его составила 74,4 ц/га, что на 10 ц/га выше по сравнению с Иволгой.

Нельзя обойти вниманием и пример прогресса в селекции люпина желтого, который способствовал проведению последовательной сортосмены. С районированием более скороспелого сорта селекции Белорусской сельскохозяйственной академии Академический 1 (1973 г.) в производстве ему стали отдавать предпочтение перед самым распространенным в России, Украине и Беларуси сортом Новозыбковской опытной станции Быстрорастущий 4. На смену Академическому 1 районирован фузариозоустойчивый сорт БСХА-382. Показатели их средней урожайности зерна за годы испытаний составляли по Быстрорастущему 4 – 16,5 ц/га, Академическому 1 – 19,5 и по БСХА-382 – 21,5 ц/га, а максимальная урожайность у них за 1984–1986гг. составила соответственно 18,7; 23,1; 24,4 ц/га. Содержание белка у всех сортов оказалось на уровне 42–44%, различия по этому показателю между ними несущественны.

В зависимости от успехов селекции периодичность сортосмены может быть различной, но в большинстве стран доказано, что более частое проведение этого мероприятия приводит к наибольшему эффекту. По зерновым культурам сортосмену желательно проводить через каждые 4–5 лет, при условии четкой работы системы семеноводства и выполнения планов производства оригинальных, элитных и репродукционных семян высокого качества, сохраняя дефицитность сорта до полного внедрение его на всей запланированной площади.

Иногда для ускорения распространения дефицитных сортов по всей зоне районирования практикуют завоз его семян любой репродукции. При посеве таких семян на семенных участках проводятся тщательные видовые, сортовые прочистки и негативный отбор, принимаются меры по недопущению механического засорения. В дальнейшем улучшение сортовых качеств распространяемого сорта осуществляется путем систематического обновления семенного материала в процессе сортообновления.

В многообразных почвенно-климатических и хозяйственно-экономи-ческих условиях нынешнего сельскохозяйственного производства особенно важна роль сорта, как компонента биологической системы, обеспечивающей стабилизацию урожайности на высоком уровне.

Преимущества системы адаптированных взаимодополняющих сортов состоит в том, что различаясь по продолжительности и структуре вегетационного периода, генетическому контролю устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов и отзывчивости на оптимизацию условий произрастания, различных по хозяйственному назначению, система сортов обеспечивает наиболее рациональное использование уровня плодородия почв, биологического потенциала сорта и факторов среды.

Дифференцированный подход к подбору и размещению сортов в хозяйствах и полях севооборотов один из наиболее важных, доступных и дешевых факторов повышения уровня адаптивности растениеводства в республике. Условно, все районированные сорта, например, зерновых культур можно представить в виде основных групп: с высоким потенциалом урожайности с одной стороны и с повышенным адаптивным потенциалом – с другой. К сортам с хорошей адаптивностью относятся: у тетраплоидной озимой ржи – Верасень, у диплоидной – Ясельда, причем адаптивность диплоидных сортов выше, чем тетраплоидных, у озимой пшеницы – Капылянка, Спектр, Узлет, Сюита, Былина, Легенда; у озимой тритикале – Михась, Дубрава, Кастусь, Житень; ярового ячменя в группе раннеспелых сортов – Гасцинец, в группе среднеспелых – Гонар и в группе среднепоздних – Сябра, Атаман; у овса – Альф, Стралец, Полонез, Запавет, у диплоидной гречихи – Анита Белорусская, у тетраплоидных – Свитязянка.

К сортам с высоким потенциалом продуктивности относятся сорта тетраплоидной озимой ржи Врасень, Игуменская, Завея-2, Сябровка, Спадчына, диплоидные сорта Ясельда, Лота, F₁ Лобел 103, Зарница; озимой пшеницы – Капылянка, Каравай, Былина; тритикале – Михась, Дубрава, Кастусь; ярового ячменя – Зазерский 85, Гонар, Сябра, Атаман, Дивосны, Тюрингия; овса – Запавет, Полонез, Стралец, Альф, Дукат, Чакал.

Аналогично зерновым созданы и внедряются системы взаимодополняющих сортов по картофелю, льну-долгунцу и другим культурам.

Исходя из характеристики сортов по потенциальной урожайности и адаптивности, устойчивости к болезням и полеганию, длине вегетационного периода, другим биологическим особенностям в каждом хозяйстве есть возможность и необходимость возделывать 2–3 сорта по различным культурам.

Сортообновлением называется замена семян низших репродукций, ухудшивших свои сортовые и урожайные свойства в процессе размножения, на семена элиты или высших репродукций, прошедших весь цикл оригинального и элитного семеноводства. Задача организации и своевременного проведения сортообновления всех возделываемых в производстве сортов сельскохозяйственных культур является не менее важной, чем сортосмена. Сортосмена и сортообновление неразрывно связаны между собой. Они проводятся параллельно или последовательно сменяют друг друга.

Периодичность сортообновления зависит от условий выращивания, уровня проведения мероприятий, предотвращающих биологическое и механическое засорение сортовых посевов, предупреждающих заражение сортов болезнями и вредителями, которые приводят к ухудшению сортовых, посевных, урожайных и других хозяйственно-биологических признаков и свойств.

Так, например новые сорта перекрестноопыляющихся культур при несоблюдении пространственной изоляции уже на второй год подлежат выбраковке из числа сортовых. Особенно легко убедиться в непригодности для дальнейшего использования семян, полученных при несоблюдении пространственной изоляции между высадками сортов и гибридов сахарной, кормовой и столовой свеклы. Корнеплоды из таких семян в любом сочетании будут отличаться доминантными или промежуточными признаками участвующих в переопылении компонентов. Они, как правило, отличаются наличием чередующихся колец различной окраски и могут быть использованными только на кормовые цели. При использовании таких корнеплодов на высадки из полученных семян при посеве в потомстве вырастают растения кормового, сахарного, столового типа или формы с промежуточными признаками. Такой материал оказывается явно непригодным для возделывания на семенные цели, хотя могут представлять некоторый интерес с генетической и селекционной точки зрения.

Аналогичные результаты можно получить и при несоблюдении пространственной изоляции между сортами гречихи, отличающимися по длине вегетационного периода, окраске семян, типу ветвления. В потомстве на второй год сорт превратится в смесь позднеспелых и скороспелых растений, черносемянных и серосемянных экземпляров, форм с неограниченным и ограниченным (детерминантным) ветвлением.

При переопылении различных сортов ржи можно потерять типичность сорта по выравненности стеблестоя, форме, размерам и пониклости колоса, степени заключения зерновок в цветочные чешуи, окраске зерна и другим признакам.

По причине перекрестного опыления до сих пор не удалось внедрить в производство создаваемые кормовые сортообразцы многолетнего люпина. Это связано с массовым распространением горьких популяций этого вида в диком состоянии на опушках лесов, обочинах дорог, по оврагам, мелиоративным каналам, на пустырях, которые легко переопыляются с безалкалоидными образцами и в сравнительно короткие сроки превращают в алкалоидные. Доминантное действие и комплементарное взаимодействие неаллельных генов алкалоидности у люпина приводит к быстрому засорению горькими растениями не только у перекрестноопыляющегося многолетнего люпина, но и у такого факультативного самоопылителя как люпин желтый. Выбраковка сортов по причине увеличения числа алкалоидных примесей имеет место и у люпина узколистного, который является самоопыляющимся видом.

Негативные последствия несоблюдения пространственной изоляции очень четко проявляются при семеноводстве огурцов, кабачков и других тыквенных культур, капусты, редьки, турнепса и других культур семейства капустных, всех видов клеверов.

Завозимые для сортообновления семена должны отличаться не только более высокой репродукцией, сортовыми, посевными качествами, но и высокой энергией прорастания, силой начального роста, массой 1000 семян, числом первичных корешков, хорошей выполненностью, низкой степенью травмированности и отсутствием болезнетворного начала, т.е. обладать высокими урожайными свойствами.

Семенной картофель, производимый для сортосмены и сортообновления, как правило, проходит в обязательном порядке процесс оздоровления от вирусных заболеваний биотехнологическим методом выращивания растений на искусственной среде из верхушечных меристем.

Главные принципы семеноводства сводятся к обеспечению оптимальных условий выращивания семенных посевов, обеспечивающих получение семян с высокими урожайными свойствами, недопущению биологического и механического засорения, заражения болезнями и вредителями, что влияет на сортовые качества посевов, строгому выполнению технологических мероприятий по обработке семян, влияющих на посевные качества семян.

Предпочтение при проведении сортосмены и сортообновления следует отдавать сортам, обладающим более широкой нормой реакции, урожайные свойства семян у которых в меньшей степени зависят от почвенно-климатических условий и зоны выращивания семян.

При соблюдении указанных принципов семеноводства можно обеспечить урожайность на уровне элиты до 8–10 репродукции. Это доказано многочисленными опытами в Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко на сорте озимой пшеницы Безостая 1 и в других научно-исследовательских учреждениях, на многих госсортоучастках при специально поставленных испытаниях. Во всех случаях прямой корреляционной зависимости между урожайностью и числом лет репродуцирования не установлено. Следовательно, урожайные свойства семян в большей степени зависят не от репродукции, а от сортовой чистоты, их посевных качеств, выполненности, полновесности, энергии прорастания, степени травмированности и других показателей. Соблюдая основные принципы возделывания семенных посевов, можно даже при внутрихозяйственном семеноводстве продлить жизнь сорта и увеличить сроки проведения сортообновления.