Анализ растений пробных площадок предусматривает различные цели: определение структуры урожая, определение поражения образца болезнями и вредителями, определение сортовой чистоты и т.д..Таким образом, контроль за сортовыми качествами новых сортов начинается уже в заключительном звене селекционного процесса — конкурсном сортоиспытании.
Приводим анализ применительно к зерновым культурам. После появления всходов подсчитывают их число на площадках. Важно правильно выбрать время для подсчета. Нельзя делать это слишком рано, так как после подсчета могут появиться новые всходы. Нельзя и запаздывать: растения начнут куститься, и могут возникнуть ошибки, связанные с учетом побегов кущения как отдельных растений. Кроме того, часть всходов может к этому времени погибнуть и не попасть в учет. Подсчитывают только всходы данной культуры. Записывают число всходов по каждой делянке в полевой журнал. Рассчитывают число всходов на 1 м2 каждой делянки и среднее из них. Определяют полноту всходов, исходя из нормы высева всхожих семян на 1 га.
Пример.
Число всходов на 1 м2 — 452. Норма высева всхожих семян — 6 млн. на 1 га. Полнота всходов — 452*10000*100/6000000=75,3%
Перед уборкой сортоиспытания растения на площадках осторожно выдергивают с корнем, подкапывая их лопатой, отряхивают почву и растения с площадок каждой делянки объединяют в один снопик. При этом в сортоиспытании яровой пшеницы, ячменя и овса отдельно учитывают число растений, пораженных вирусными болезнями. Если в сортоиспытании ячменя с весны было отмечено сильное поражение шведской мухой (не менее 50 % растений), то отдельно подсчитывают число растений, поврежденных этим вредителем. Данные о числе растений, пораженных болезнями и шведской мухой, записывают, а сами пораженные растения из дальнейшего анализа исключают (их закапывают в землю вне поля). Впоследствии после подсчета числа растений основной культуры, как это описано ниже, определяют процент растений, пораженных болезнями, шведской мухой, за 100 % принимают общее число растений данной культуры, включая пораженные. При определении процента сортовой чистоты и сопутствующих ему показателей растения, пораженные болезнями и шведской мухой, во внимание не принимаются.
Для дальнейшего анализа снопики со всех повторений образца обезличивают, связывают в один общий сноп (сноповый образец). На этикетке указывают: «КСИ — (год урожая)», «Пл. (площадки)» и номер делянки первого повторения (или индивидуальный номер образца). При задержке с анализом снопы подвешивают под крышей, чтобы их не повредили грызуны.
Анализ начинают с подсчета числа растений данной культуры, включая пораженные болезнями и вредителями (приплюсовывают выброшенные при определении числа пораженных вирусными болезнями и шведской мухой) и непродуктивные (недоразвитые) — не имеющие колосьев (метелок) или имеющие колосья, но без зерна, а также с щуплым недоразвитым зерном. Отдельно подсчитывают продуктивные растения данной культуры (включая пораженные болезнями). Эти данные служат для расчета процента сохранившихся к уборке растений (выживания). К ним относят также растения, пораженные болезнями и шведской мухой, считая, что, не будь этих поражающих факторов, они вошли бы во фракцию продуктивных растений.
Поэтому число указанных растений прибавляют к числу продуктивных растений основной культуры. За 100 % принимают число всходов на площадках.
Если в снопах окажутся трудноотделимые культурные растения , то их выделяют отдельно и подсчитывают у них число стеблей. Для дальнейшего анализа остаются только растения основной культуры.
Отбирают из снопового образца 100 колосоносных стеблей подряд (не нарушая целостности отдельных растений) и определяют процент стеблей, поврежденных зеленоглазкой, пилильщиком, галловой толстоножкой. Отобранные растения после анализа вновь присоединяют к сноповому образцу.
С целью определения сортовой чистоты и некоторых сопутствующих показателей, а также выделения для дальнейшего анализа растений основного сорта, сноповый образец разбирают на фракции: продуктивные растения основного сорта; продуктивные растения той же культуры, но других разновидностей или сортов (сортовая примесь); растения основной культуры, пораженные пыльной, твердой, стеблевой головней, в отдельности; недоразвитые растения.
Растения основного сорта выравнивают по узлам кущения и измеряют их среднюю длину с точностью до 1 см, ориентируясь на длину большинства растений (от узлов кущения до верхушки колосьев, исключая ости или остевидные образования). Если боковые побеги образуют ясно различимый второй ярус, длину его также измеряют. Общий результат записывают в виде дроби: числитель — длина главных побегов, знаменатель — длина боковых побегов.
Подсчитывают число растений основного сорта, общее число стеблей основного сорта и число продуктивных стеблей. Продуктивную кустистость рассчитывают как отношение числа продуктивных стеблей основного сорта к числу растений этой фракции, общую кустистость — как отношение числа всех стеблей к числу растений.
В фракции «продуктивные стебли основного сорта» отдельно подсчитывают количество стеблей, пораженных фузариозом (у ржи и пшеницы), чернопленчатостью (у пшеницы). Рассчитывают процент поражения этими болезнями, принимая за 100 % общее число продуктивных стеблей основного сорта.
Следующий этап анализа —определение сортовой чистоты. Он выполняется так же, как при полевой апробации, причем расчетной единицей различных фракций служит не растение, а стебель.
Обрезают сноп продуктивных стеблей основного сорта на уровне среза комбайна. Отбирают 50 колосьев (метелок) подряд и измеряют их длину (от первого уступа колосового стержня до верхушки колоса, исключая ости и остевидные отростки) с точностью до 0,5 см. Рассчитывают среднюю длину колоса. У 25 колосьев из данного числа подсчитывают общее число колосков и число продуктивных (содержащих зерно) колосков. Рассчитывают средние из этих показателей.
Взвешивают сноп, добавив в него колосья, отобранные для определения длины колоса и числа колосков. Обмолачивают его. Не отвеивая полову, чтобы не потерять щуплых зерен, берут пробу в 200 зерен подряд и определяют поражение их клопом-черепашкой, хлебным жуком, зерновой совкой, а у ячменя и овса — шведской мухой. Результаты выражают в процентах к 200 зернам, отобранным в пробу. Осторожно отвеивают полову, добавляют к очищенному зерну пробу, упомянутую выше, и взвешивают все зерно с точностью до 1 г. Рассчитывают выход зерна в процентах к общей массе снопа.
Среднюю массу зерна одного колоса (метелки) и растения определяют делением массы зерна основного сорта на число продуктивных стеблей или число растений.
Среднее число зерен на колос (метелку) или растение рассчитывают делением средней массы зерна колоса или растения на массу 1000 зерен и умножением частного на 1000. Разделив результат на число продуктивных колосков в колосе, вычисляют среднее число зерен в колоске. Эти расчеты ведут с точностью до 0,1.
Весовой анализ будет более точен, если выдержать снопы под крышей не менее месяца, чтобы зерно и солома всех образцов приняли примерно одинаковую влажность. Но при длительном хранении выцветает окраска чешуи, и труднее определять сортовую примесь, увеличивается риск повреждения грызунами, поэтому рекомендуют хранить снопы не более 2 недели.
Результаты анализа пробных площадок сводят в таблицу структуры урожая.
Таблица 8 – Структура урожая и связанные с ней характеристики
Образец |
Число всходов на 1 м2 |
Полнота всходов, % |
Число продуктивных растений данной культуры (включая пораженные «розетковидностью», «закукливанием», шведской мухой |
Процент сохранившихся к уборке растений |
Длина стеблей основного сорта, см |
Число растений основного сорта |
|||||||
повторение |
сумма |
среднее |
|||||||||||
первое |
второе |
третье |
четвертое |
пятое |
шестое |
||||||||
продолжение
Число стеблей основного сорта |
Общая кустистость, % |
Число продуктивных стеблей основного сорта |
Продуктивная кустистость. % |
Средняя длина колоса, см |
Среднее число колосков в колосе |
Продуктивные стебли основного сорта |
|||
всех |
продуктивных |
масса снопа, г |
масса зерна, г |
процент зерна |
|||||
продолжение
Урожай зерна |
Сбор соломы и половы |
Средняя масса зерна, г |
Масса 1000 зерен, г |
Среднее число зерен |
||
т/га |
растения |
колоса |
на расте-ние |
На колос |
||
Таблица 9 – Поражение болезнями и повреждение вредителями, по данным снопового анализа
Обра-зец |
Растения основной культуры, пораженные |
Число растений данной культуры, шт. |
|||||
«розетко-видностью» (яровая пшеница, ячмень, овес) |
«закук- ливанием» (яровая пшеница, ячмень, овес) |
шведской мухой (ячмень) |
|||||
шт. |
% |
шт. |
% |
шт. |
% |
||
продолжение
Процент стеблей, поврежденных |
Продуктивные стебли основной культуры, пораженные головней |
Число продуктивных стеблей данной культуры, шт. |
|||||||
Зе-ле- но- глаз- кой |
пи- лиль-щи-ком |
галл-лов- ой тол- сто - нож- кой |
пыль- ной |
твердой |
стебле- вой |
||||
шт . |
% |
шт. |
% |
шт. |
% |
||||
продолжение
Продуктивные стебли основного сорта, пораженные |
Число продуктивных стеблей данного сорта, шт. |
|||
фузариозом (пшеница, рожь) |
чернопленчатостью (пшеница) |
|||
шт. |
% |
шт. |
% |
|
продолжение
Процент зерен, поврежденных |
||||
клопом-черепашкой |
хлебным жуком |
зерновой совкой |
шведской мухой (ячмень, овес) |
|
Контрольные вопросы
1. Назовите характеристики, по которым проводится структурный анализ
2. Дайте понятие общей и продуктивной кустистости
2. Уборка в звеньях селекционного процесса. Анализ урожайности
Уборка вручную в ранних звеньях селекционного процесса. К таким звеньям относятся коллекционный и гибридный питомники (если они размещены на малых делянках), селекционный питомник. Уборке предшествует полевая браковка. Забракованные делянки не подлежат индивидуальной уборке (их впоследствии убирают все вместе комбайном). В коллекционном питомнике полевую браковку проводят не всегда, с забракованных делянок иногда убирают часть
Рисунок 15 – Сноповая этикетка
семян, если хотят по каким-либо соображениям сохранить эти образцы. В гибридном питомнике полевая браковка также применяется не всегда, и процент забракованных популяций невелик. В селекционном питомнике бракуют значительную часть делянок (половину, три четверти и более). Браковке подлежат образцы, сильно пораженные болезнями и вредителями, в сильной степени полегающие, слишком позднеспелые и т. д. Кроме того, бракуют малоурожайные образцы. Браковка по урожайности требует большого опыта, и проводить ее следует с осторожностью, так как при определении урожайности на глаз возможны значительные ошибки.
Полевую браковку проводят следующим образом. Селекционер осматривает делянку за делянкой в натуре, а также просматривает оценки, полученные образцами в течение вегетационного периода. По совокупности информации принимает решение о браковке или уборке делянки. В первом случае в журнале данный образец помечают как брак. Если питомник имеет повторения, то браковку ведут в каждом из них. Если в одних повторениях образец забракован, а в других — нет, то вновь просматривают все его делянки и принимают окончательное решение, исходя из соотношения забракованных и незабракованных делянок (например, если в двух повторениях имеются отметки о браковке, а в одном ее нет, то образец бракуют). Для некоторых характеристик решающей является отметка о браковке хотя бы в одном из повторений. Так, если образец сильно поражен какой-либо болезнью или сильно полег в одном из повторений, это достаточное основание для его выбраковки, поскольку он показал способность сильно поражаться или полегать. Если все образцы блока забракованы, то нет смысла убирать и делянку стандарта в этом блоке. Ее тоже отмечают как брак.
Уборку начинают с раскладки сноповых этикеток (рис. 15). Сноповая этикетка представляет собой небольшой прямоугольник из фанеры с отверстием. Через отверстие продевают отрезок шпагата так, чтобы концы были примерно равны, и завязывают его простым узлом на этикетке. На ней простым карандашом заранее пишут обозначение питомника и год урожая (например, СП-1-87, т. е. селекционный питомник 1-й, урожай 1987 г.).
Сноповые этикетки раскладывают перед первыми рядами делянок, подлежащих уборке. На этикетке проставляют номер делянки. Затем серпом срезают растения на делянке, формируют снопик и завязывают его этикеткой. На этикетках, которыми связывают снопики с делянок стандарта, пишут «St» или «Ст». Снопик оставляют на сжатой делянке.
Убрав таким образом полосу, собирают снопики по порядку номеров в группы по 5—10 штук и связывают такую группу шпагатом в один общий сноп. Это делается для удобства перевозки и размещения снопов для сушки перед обмолотом. Стандарты целесообразно собрать в отдельные группы. Чем меньше снопики, чем спелее образцы и суше погода, тем больше снопиков может быть объединено в общий сноп. В сырую погоду, при уборке: делянок впрозелень возможно плесневение слишком больших снопов. Снопы перевозят с поля в сноповый или молотильный сарай. Там их подвешивают на протянутые проволоки, пользуясь S-образными крючками, или расставляют на полу. При необходимости можно сложить их в поле в бабки или суслоны.
Когда снопы подсохнут (зерно будет иметь влажность 18—20 %)„ приступают к обмолоту. Удобно пользоваться для этой цели селекционной молотилкой МПСУ-500. Обмолачивают каждый снопик, отдельно. Зерно ссыпают в пакет, на котором предварительно пишут обозначение питомника, год урожая и номер делянки. Если питомник имел повторения, то материал подбирают так, чтобы можно было, обмолачивать один за другим все снопики одного и того же образца. Отдельной группой обмолачивают все снопики стандарта. После обмолота каждого образца молотилка должна 1—2 мин поработать на холостом ходу, чтобы в молотильной камере и других движущихся частях молотилки не осталось семян. Очищают от семян другие части молотилки, где могло бы произойти засорение. Стараются при обмолоте чередовать образцы с хорошо выраженными морфологическими отличиями (остистые и безостые, красно- и белоколосые и т. д.). В этом случае, если засорение и произойдет, его можно будет легко обнаружить в посеве следующего года и удалить.
Машинная уборка в заключительных звеньях селекционного процесса. К этим звеньям относятся сортоиспытания. Контрольный питомник в зависимости от размера делянок можно убирать как ранние звенья или как сортоиспытания. В сортоиспытаниях полевую браковку обычно не проводят (в контрольном питомнике она практикуется), выполняют сортовую прочистку и делают выключки. Сортовую прочистку проводят, когда ясно обозначится окраска колоса. Проходя вдоль делянок, вырывают сортовую примесь (растения другой разновидности или заметно отличающиеся высотой, формой колоса и т. д.), а также другие культурные растения, особенно трудноотделимые. Полезно одновременно прополоть посев от трудноотделимых сорняков. Стараются удалять растения-засорители целиком, чтобы в посеве не остались их боковые стебли. Всю примесь выносят за пределы поля, так чтобы во время уборки она не могла попасть в комбайн или снопы.
Если образец содержит растения, отличающиеся морфологически, в больших количествах, то он популятивен и сортовую примесь выделять не следует. Необходим повторный отбор.
Если растения на делянках во время вегетации подверглись какимлибо повреждениям (в результате потрав, длительного застоя воды и др.), реакция на которые несортоспецифична, то перед уборкой следует сделать выключки таких частей делянки. Выключка должна иметь прямоугольную форму и распространяться на всю ширину делянки, захватывая по длине всю поврежденную часть ее. Выключки отмечают четырьмя колышками (по два с каждой стороны делянки) и выжинают. Протяженность их вдоль длинной стороны делянки замеряют и результаты записывают в полевой журнал. Зная ширину делянки, легко рассчитать площадь выключки (или выключек). Она не должна превышать половину площади делянки. В противном случае делянку бракуют целиком.
Уборку сортоиспытания зерновых, зерновых бобовых, крупяных культур ведут малогабаритными селекционными комбайнами. Выдергивают полевые этикетки и колышки, чтобы они не попали в режущий аппарат. Полевые этикетки кладут перед делянкой на дорожке номером вверх. Убирают все защитки, посевы на межъяруных дорогах. Затем приступают к уборке учетной части делянок. Если ширина захвата комбайна соответствует ширине делянки и комбайн может убирать любую делянку в ярусе, не повреждая соседних (например, при посеве сеялками СКС-6-10 или СН-10Ц и уборке комбайнами «Хеге-125Б» или «Сидмайстер-125»), убирают сначала все делянки одного образца, затем дают комбайну поработать 1—2 мин на холостом ходу, чистят его и приступают к уборке следующего образца. Семена с делянки образца, убранной первой, не следует использовать на посев, так как они в той или иной степени засорены семенами предыдущего образца.
Если захват комбайна шире, чем ширина делянки (например, при посеве сеялкой СКС-6-10 и уборке комбайном «Сампо-500»), или отсутствуют дороги достаточной для разворота комбайна ширины между ярусами, приходится убирать подряд все крайние делянки ярусов, затем все следующие за ними и т. д. При этом, как правило, каждый раз комбайн переходит на делянку с новым сортом, и, несмотря на прочистку, засорение в той или иной степени неизбежно. Посев в этом случае специального нулевого яруса, в котором образцы расположены в том же порядке, что и в первом ярусе, позволит получить чистые семена. Делянки нулевого яруса служат в этом случае для прочистки комбайна от предыдущего сорта. Семена с первого яруса можно использовать на посев. Если в ярусе два и более повторений, то при систематическом размещении образцов можно получать чистые семена со второго повторения (и последующих, если они расположены в одном ярусе), но нужно иметь защитные делянки между повторениями, которые перед началом уборки скашивают вручную. В этом случае комбайн убирает первую делянку в первом повторении, а затем те же образцы в последующих повторениях первого яруса.
Обычно уборку всех образцов ведут одновременно, но если сорта резко различаются по продолжительности вегетационного периода и если изложенные выше технические условия позволяют, убирают их по мере созревания.
К уборке приступают при влажности зерна 18—20 %. Регулируют молотильный аппарат комбайна так, чтобы недомолот был минимальным, а семена как можно меньше травмировались.
Зерно, полученное с каждой делянки, ссыпают в мешок, который завязывают шпагатом с этикеткой. На этикетке пишут название звена, год урожая, номер делянки. Такую же этикетку вкладывают внутрь мешка.
Мешки с зерном из-под комбайна взвешивают с точностью до 0,01 кг. Удобно пользоваться стандартными мешками и этикетками. Тогда на чашку (платформу) с разновесом нужно поместить пустой мешок с этикеткой.
Сразу после взвешивания отбирают пробу на влажность зерна каждого образца. Для этого берут выемки из трех слоев мешка (снизу, в середине и сверху) и помещают их в чистую сухую бутылку. Выемки со всех делянок одного образца объединяют (помещают в одну бутылку). Бутылку плотно закрывают пробкой и заливают парафином (смолой, воском и т. д.). Для определения влажности семена в бутылке тщательно перемешивают (встряхиванием) и берут 45—50 г (для зерновых и других крупносемянных культур) .Определение ведут по ГОСТ 12041—82.
Пересчитывают на стандартную 14 %-ную влажность по формуле:
где М — масса зерна после пересчета на 14 %-ную влажность;
т — масса зерна при взвешивании;
b —влажность зерна при взвешивании, % .
Анализ урожайности.
Цель анализа урожайности — выделить образцы, надежно превышающие стандарт по этому показателю. В ранних звеньях селекционного процесса, когда группа образцов составляет блок со своим стандартом, масса зерна каждого образца рассчитывается в процентах к этому стандарту с точностью до 1. Задают определенный уровень урожайности образца, ниже которого он подлежит браковке, например 120 % к стандарту. Этот уровень выбирают так, чтобы после браковки сохранился определенный процент образцов (например, 5 % в селекционном питомнике). Конечно, такой способ сопряжен с ошибками. В частности, если стандарт по какой-либо причине дал малый урожай, все образцы в блоке получают очень высокую оценку и будут отобраны. Поэтому необходима корректировка. Если будут обнаружены блоки с очень высокими урожаями в процентах к стандарту, а абсолютный урожай стандарта окажется низким, следует пересчитать урожай указанных образцов в процентах к стандартам соседних блоков. Если образец обладает какими-либо выдающимися свойствами (высокий процент белка, устойчивость к болезням), то для него следует сделать исключение. Такой образец не подлежит браковке, даже если он несколько уступает стандарту по урожайности.
Если питомник имеет повторения, то браковку образцов удобно вести в каждом из них, а судьбу образца в целом решать, сопоставляя результаты этих браковок. Если в большинстве повторений образец забракован, он исключается из дальнейшего посева.
В сортоиспытании обязательна вариационно-статистическая обработка данных. Для этой цели целесообразно использовать дисперсионный анализ. Образцы, существенно уступающие стандарту по урожайности, выбраковывают, те из них, которые особенно ценны по другим свойствам, включают в рабочую коллекцию как исходный материал.
Поскольку сортоиспытание перспективных образцов ведут 3 года и более, решение о передаче образцов в госсортосеть или выбраковке принимают с учетом урожайности, полученной за все годы, и других свойств. Если сортоиспытание (или контрольный питомник) заложены стандартным методом, то, прежде чем проводить дисперсионный анализ, необходимо привести урожаи образцов к среднему стандарту.
Пример.
Повторения |
Первое |
Второе |
||||
Сорта |
А |
St |
Б |
А |
St |
Б |
Урожайность, т/га |
4,01 |
3,54 |
5,03 |
5,02 |
4,04 |
5,58 |
% к St |
113 |
100 |
142 |
124 |
100 |
138 |
Урожайность среднего стандарта ( 3,54+4,04)/2=3,79 т/га
Урожайность сорта А, приведенная к среднему стандарту, в первом повторении-
3,79*113/100=4,28 т/га.
То же во втором повторении-
3,79*124/100=4,70 т/га.
Так же рассчитывается урожайность сорта Б, приведенная к среднему стандарту.
Контрольные вопросы
1. В каких питомниках или сортоиспытаниях проводится ручная уборка, а в каких машинами, ответ обоснуйте
2. Чем отличаются выбраковки от выключек