1.
Продолжительность вегетационного периода — важнейшая хозяйственно-биологическая характеристика селекционных образцов. Имеет значение и продолжительность отдельных его частей как характеристика экологической приспособленности.
Продолжительность вегетационного периода и его частей устанавливают путем фенологических наблюдений. Применительно к задачам селекции под фенологическими наблюдениями понимают регистрацию дат наступления фенологических фаз (фенофаз), а также дат посева и уборки. Каждая фенологическая фаза характеризуется ясно различимыми морфологическими изменениями растений: появление всходов, выколашивание и т. д. Принято отмечать начало фазы — вступление в нее 10—15 % растений — и полную фазу, когда не менее 75 % растений приобретает черты, свойственные ей. Начало фазы проявляется отчетливее, поэтому его можно отметить более точно. Кроме того, полное кущение у злаков может вообще не наступить, и эта фаза будет зафиксирована только как ее начало. Периоды между датами наступления фаз называются межфазными. Из них складывается вегетационный период.
У разных культур фиксируют специфические фенофазы. У зерновых злаков чаще всего отмечают всходы, кущение, колошение, молочную, восковую и полную спелость. Всходы — появление первого развернувшегося листа; кущение — появление кончика бокового побега из пазухи первого листа; выход в трубку — начало интенсивного роста главного стебля, которое определяют прощупыванием по положению первого стеблевого узла в 1,5—2 см от поверхности почвы; колошение (выметывание) — колос (метелка) наполовину вышел из влагалища листа; молочная спелость — содержимое зерна начинает окрашиваться в белый цвет (появляется молочко); восковая спелость — зерно имеет консистенцию воска, легко режется ногтем; полная спелость — зерно затвердело. Для некоторых из указанных фаз отмечают начало и полную фазу (всходы, колошение), для кущения — только начало, для остальных — полную фазу.
В сухое жаркое лето при недостатке влаги колос у ячменя может выйти из влагалища листа меньше чем наполовину. В этом случае следует изменить критерий: считать началом колошения день, когда колос на 1/3 вышел из влагалища или только показался из него. Фазы спелости определяют по зернам, сформировавшимся в нижних цветках колосков середины колоса или по верхним зернам метелки (т. е. в тех частях соцветия, которые зацветают первыми).
Практика выработала приемы, помогающие точно и быстро зафиксировать некоторые фазы. Начало всходов можно отмечать, когда ясно обозначатся рядки посева, выполненного сеялкой. Восковую спелость можно установить по виду растений, которые обычно утрачивают к этому времени зеленую окраску.
При проведении фенологических наблюдений нужно соблюдать определенные правила. В пределах питомника (сортоиспытания) наблюдения должен вести один человек, поскольку в установлении фаз может быть элемент субъективности. Наблюдения следует проводить в одни и те же часы суток, так как различия в характере освещения делянок могут сказаться на результатах. Кроме того, при проведении наблюдений в разные часы дня может возникнуть ошибка, связанная с изменениями в состоянии растений в течение дня. Нужно осматривать все части длинных делянок, поскольку фаза может наступать в одних местах делянки и еще не проявиться в других. Тогда в полевом журнале делают запись о разновременном вступлении в фазу растений на различных частях делянки. Если вся делянка выглядит одинаково, но есть сомнение в наступлении фазы, процент вступивших в нее растений рассчитывают, просматривая в трех местах делянки по 15—20 растений подряд.
По наиболее полной программе фенологические наблюдения ведут в конкурсном сортоиспытании. Здесь их проводят в двух несмежных повторениях. По каждому образцу выводят среднюю дату наступления фазы. В других звеньях селекционного процесса отмечают только наиболее важные фенофазы, пользуясь одним из повторений. Чем больше образцов в питомнике и чем меньше делянки, тем больше стараются упростить фенологические наблюдения. Так, в селекционном питомнике ржи, пшеницы и ячменя часто ограничиваются отметкой даты колошения, которая в известной мере характеризует ранне- или позднеспелость. Другое упрощение состоит в том, что дату колошения отмечают не у всех образцов, а только у наиболее раннеспелых и позднеспелых. Остальные составят среднеспелую группу. Необязательно в этом случае проводить наблюдения каждый день, Достаточно через 2—3 дня после начала колошения наиболее раннеспелых образцов отметить все заколосившиеся к этому времени номера и через 4—5 дней после колошения стандарта отметить те образцы, которые еще не заколосились. Чтобы упростить запись, группу раннеспелых образцов отмечают по дате первого осмотра питомника, группу позднеспелых — по дате второго осмотра, а остальные образцы не отмечают.
Обычно в селекционной практике не рассчитывают длительность вегетационного периода или отдельных его частей, ограничиваясь сопоставлением дат наступления той или иной фазы. Но в конкурсном сортоиспытании эти расчеты проводят. Межфазный период считается с того дня, когда отмечена фаза, начинающая период, и кончается в день, предшествующий наступлению фазы, замыкающей период. Например, фаза полные всходы отмечена 10 мая, фаза полное колошение — 26 июня. Период всходы — колошение составит 47 дней (22 дня в мае, начиная с 10-го, и 25 дней в июне, по 25 июня включительно). Удобно пользоваться таблицей 6, в которой каждый день года имеет порядковый номер. Так, для приведенного выше примера находим, что 26 июня — 177-й день, а 10 мая — 130-й: 177—130=47 дней. При таком способе расчета нужно брать порядковый номер дня наступления фазы, замыкающей период.
Если в расчет попадают день до 1 марта и день после 1 марта, а год високосный, то к порядковому номеру второго дня нужно прибавить единицу. День 29 февраля в этом случае будет 60-м.
Вегетационный период озимых культур складывается из двух частей: осенней и весенне-летней вегетации. Первая завершается в день прекращения осенней вегетации, вторая начинается в день возобновления весенней вегетации. Рассчитывают продолжительность обеих частей, как обычно, затем определяют их сумму.
Имеются различные подходы к определению продолжительности вегетационного периода. Началом его можно считать день посева или фазу полных всходов. Конец вегетации у злаков отмечают при наступлении восковой спелости, когда завершается налив зерна. Однако концом вегетации можно считать и фазу полной спелости, поскольку в период восковая — полная спелость происходят процессы созревания зерна. Нужно иметь в виду, что при холодной, дождливой погоде наступление полной спелости сильно затягивается, и использование ее в качестве фазы, завершающей вегетационный период, теряет смысл.
Таблица 15 – Нумерация дней для вычисления продолжительности вегетационного и межфазных периодов
Чис-ло |
Месяц |
Чис-ло |
|||||||||||
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
||
1 |
1 |
32 |
60 |
91 |
121 |
152 |
182 |
213 |
244 |
274 |
305 |
335 |
1 |
2 |
2 |
33 |
61 |
92 |
122 |
153 |
183 |
214 |
245 |
275 |
306 |
336 |
2 |
3 |
3 |
34 |
62 |
93 |
123 |
154 |
184 |
215 |
246 |
276 |
307 |
337 |
3 |
4 |
4 |
35 |
63 |
94 |
124 |
155 |
185 |
216 |
247 |
277 |
308 |
338 |
4 |
5 |
5 |
36 |
64 |
95 |
125 |
156 |
186 |
217 |
248 |
278 |
309 |
339 |
5 |
6 |
6 |
37 |
65 |
96 |
126 |
157 |
187 |
218 |
249 |
279 |
310 |
340 |
6 |
7 |
7 |
38 |
66 |
97 |
127 |
158 |
188 |
219 |
250 |
280 |
311 |
341 |
7 |
8 |
8 |
39 |
67 |
98 |
128 |
159 |
189 |
220 |
251 |
281 |
312 |
342 |
8 |
9 |
9 |
40 |
68 |
99 |
129 |
160 |
190 |
221 |
252 |
282 |
313 |
343 |
9 |
10 |
10 |
41 |
69 |
100 |
130 |
161 |
191 |
222 |
253 |
283 |
314 |
344 |
10 |
11 |
П |
42 |
70 |
101 |
131 |
162 |
192 |
223 |
254 |
284 |
315 |
345 |
11 |
12 |
12 |
43 |
71 |
102 |
132 |
163 |
193 |
224 |
255 |
285 |
316 |
346 |
12 |
13 |
13 |
44 |
72 |
103 |
133 |
164 |
194 |
225 |
256 |
286 |
317 |
347 |
13 |
14 |
14 |
45 |
73 |
104 |
134 |
165 |
195 |
226 |
257 |
287 |
318 |
348 |
14 |
15 |
15 |
46 |
74 |
105 |
135 |
166 |
196 |
227 |
258 |
288 |
319 |
349 |
15 |
16 |
16 |
47 |
75 |
106 |
136 |
167 |
197 |
228 |
259 |
289 |
320 |
350 |
16 |
17 |
17 |
48 |
76 |
107 |
137 |
168 |
198 |
229 |
260 |
290 |
321 |
351 |
17 |
18 |
18 |
49 |
77 |
108 |
138 |
169 |
199 |
230 |
261 |
291 |
322 |
352 |
18 |
19 |
19 |
50 |
78 |
109 |
139 |
170 |
200 |
231 |
262 |
292 |
323 |
353 |
19 |
20 |
20 |
51 |
79 |
110 |
140 |
171 |
201 |
232 |
263 |
293 |
324 |
354 |
20 |
21 |
21 |
52 |
80 |
111 |
141 |
172 |
202 |
233 |
264 |
294 |
325 |
355 |
21 |
22 |
22 |
53 |
81 |
112 |
142 |
173 |
203 |
234 |
265 |
295 |
326 |
356 |
22 |
23 |
23 |
54 |
82 |
113 |
143 |
174 |
204 |
235 |
266 |
296 |
327 |
357 |
23 |
24 |
24 |
55 |
83 |
114 |
144 |
175 |
205 |
236 |
267 |
297 |
328 |
358 |
24 |
25 |
25 |
56 |
84 |
115 |
145 |
176 |
206 |
237 |
268 |
298 |
329 |
359 |
25 |
26 |
26 |
57 |
85 |
116 |
146 |
177 |
207 |
238 |
269 |
299 |
330 |
360 |
26 |
27 |
27 |
58 |
86 |
117 |
147 |
178 |
208 |
239 |
270 |
300 |
331 |
361 |
27 |
28 |
28 |
59 |
87 |
118 |
148 |
179 |
209 |
240 |
271 |
301 |
332 |
362 |
28 |
29 |
29 |
- |
88 |
119 |
149 |
180 |
210 |
241 |
272 |
302 |
333 |
363 |
29 |
30 |
30 |
- |
89 |
120 |
150 |
181 |
211 |
242 |
273 |
303 |
334 |
364 |
30 |
31 |
31 |
- |
90 |
- |
151 |
- |
212 |
243 |
- |
304 |
- |
365 |
31 |
Контрольные вопросы
1. Назовите фенологические фазы зерновых и их морфологические отличия
2. Продолжительность вегетационного периода и его частей устанавливают
3. При проведении фенологических наблюдений нужно соблюдать
2. Оценки приспособленности к механизации возделывания и уборки
Эта группа оценок имеет важное значение, так как определяет возможность и эффективность применения машин при возделывании и уборке. Оценивают устойчивость образцов целого ряда культур к полеганию, осыпанию, прорастанию семян на корню и в валках, образцов ячменя — к пониканию, ломкости колосьев, ломкости соломины в узлах, картофеля — на компактность гнезда клубней, развалистость куста и т. д.
Оценку часто дают в баллах. В сортоиспытании применяют пятибалльную систему. Высшим баллом (5) отмечают образцы, проявившие полную устойчивость к полеганию, осыпанию и т. д., низшим (1) — образцы, сильно полегающие, осыпающиеся) и т. д. Если применяют международную (в рамках СЭВ) систему оценок, то все признаки кодируют. Код составлен из цифр от 1 до 9. Наибольшая степень признака (например, устойчивость к полеганию) обозначается оценкой 9, наименьшая — 1. Можно применять менее дробную градацию, используя, например, только пять оценок (1, 3, 5, 7, 9) или только три (1, 5, 9).
Устойчивость к полеганию. Отмечается в день, когда полегание произошло, или на следующий день. Примерные оценки при использовании пятибалльной системы: 5 — полегания не наблюдается; 4 — растения слегка наклонились; 3 — угол наклона примерно 45°; 2 — угол наклона более 45°; 1 — растения полегли полностью, механизированная уборка (без специальных приспособлений) невозможна.
В конкурсном сортоиспытании оценку дают в каждом повторении. Обязательно отмечают дату полегания и фазу вегетации, когда оно произошло. Делают пометку о характере полегания (стеблевое, прикорневое, сплошное, отдельными пятнами). Через 5— 10 дней оценку повторяют чтобы учесть способность образцов оправляться от полегания. В других звеньях селекционного процесса также отмечают полегание по пяти-трехбалльной шкале (в зависимости от объема звена).
Оценивать образцы по устойчивости к полеганию следует после каждого случая полегания. Таким образом, наблюдения ведут несколько раз в течение вегетационного периода. Однако если питомник очень большой, то ограничиваются оценкой полегания перед уборкой. Если при этом предусмотрена полевая браковка, сильно-полегшие образцы, не представляющие интереса по другим показателям, сразу бракуют.
Полегание в данном году может и не проявиться. Тогда используют косвенные методы оценки. Так, предложено оценивать устойчивость к полеганию по механической прочности соломы. Оценки других свойств также могут быть выполнены косвенными методами. Однако необходимо учитывать, что они дают менее объективные характеристики, чем прямые методы.
Устойчивость к осыпанию. Оценку устойчивости образцов к осыпанию ведут по такой же балльной системе, что и оценку устойчивости к полеганию. Отличие заключается в том, что ее проводят один раз в течение вегетационного периода перед уборкой. Эффективную оценку можно дать, только несколько задержав уборку. В ранних звеньях селекционного процесса обычно эту оценку не проводят. О склонности или, напротив, устойчивости образца к осыпанию можно сделать заключение по плотности охвата зерна цветковыми чешуями и его форме (удлиненное зерно плотнее удерживается чешуями, чем округлое).
Можно провести учет осыпавшегося зерна, накладывая после уборки на стерню рамку 50×50 см и собирая зерно, оказавшееся на земле внутри рамки. Рамку в конкурсном сортоиспытании (по стерне) накладывают 4 раза по диагонали делянки на равном расстоянии. Учет проводят в двух несмежных повторениях. Показателем устойчивости к осыпанию служит масса осыпавшихся зерен. Другой способ заключается в подсчете числа цветков, из которых выпали зерна. Это делают на концевых защитках спустя 15 дней после наступления восковой спелости зерна или при более значительном перестое (т. е. на провокационном фоне). Лучше проводить такой учет в двух несмежных повторениях и на концевых защитках обоих концов делянок, но, чтобы не затруднять работу комбайна, можно ограничиться учетом только на внешних концевых защитках последнего яруса. Если в ярусе только одно повторение, учет проводят в нем. Просматривают 500 колосьев с каждой делянки (по 250 с каждой защитки или 500 с внешней защитки). Если анализ ведут в одном повторении, число колосьев следует довести до 1000. Отмечают число цветков, из которых выпало зерно. Обмолачивают колосья и подсчитывают число зерен. Для ускорения анализа можно определить массу 1000 зерен, взвесить все зерно и найти число зерен расчетным путем. Рассчитывают процент осыпавшихся зерен от общего числа их (число зерен в пробе плюс число осыпавшихся зерен).
Если анализ ведут в двух повторениях, находят процент для каждого повторения и средний.
Контрольные вопросы
1. В какие сроки проводят оценку устойчивости к полеганию, осыпанию
2. Примерные оценки устойчивости к полеганию
3. Примерные оценки устойчивости к осыпанию
13. Оценка устойчивости к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям
Эта группа оценок имеет важное значение, поскольку такие явления, как засухи, суховеи, низкие температуры и т. д., неблагоприятно отражаются на урожае и его качестве. Оценки могут быть выполнены по балльной системе. Часто применяют пятибалльную шкалу. Баллом 5 отмечают образцы, проявившие наибольшую устойчивость, баллом 1 — наименьшую. Применяют и международную систему оценки. Устойчивость к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям может быть выявлена и другими способами.
Оценка зимостойкости. Зимостойкость — комплексное свойство, оно зависит от способности образца противостоять различным факторам, вызывающим гибель растений в зимне-весенний период: вымерзанию, выпреванию, вымоканию, выпиранию, ледяной корке и даже зимней засухе, которые в различных районах проявляются в неодинаковой степени и в разных сочетаниях. Поэтому важно не только установить конечный результат в виде перезимовки растений в той или иной степени, но и выявить причины выпадения части растений. Это достигается контролем за состоянием посева в течение осени, зимы и весны и фиксацией неблагоприятных явлений, которые могут вызвать выпадение растений. В наиболее полном виде все это может быть осуществлено в конкурсном сортоиспытании.
Самый простой способ заключается в балльной оценке образцов после перезимовки. Эту оценку проводят после начала весеннего отрастания озимых, когда легко отличить живые растения от погибших. Баллом 5 отмечают образцы, на делянках которых гибель растений незаметна; 4 — сохранилось не менее 70—80 % растений; 3 — сохранилось около половины растений; 2 — погибло более половины растений; 1 — сохранилась незначительная часть растений. Для обозначения полной гибели может быть применен балл 0 (по методике государственного сортоиспытания). Разумеется, оценка возможна только в годы, когда проявляется гибель озимых.
Весенняя глазомерная оценка перезимовки озимых достаточно объективна, если с осени развитие посева нормальное, а густота стояния растений на делянках различных образцов отличается незначительно. Если посев с осени изрежен или сорта имели резко различную густоту стояния растений, то выявить степень зимостойкости можно, сопоставляя состояние делянок осенью и весной по следующей методике государственного сортоиспытания: баллом 5 отмечают посев нормальной густоты, непереросший, с осени хорошо раскустившийся (коэффициент кущения 3—4), без следов пожелтения листьев; 4 — посев с густотой стояния растений 71—80 % от нормальной, непереросший, кущение с осени не завершено, признаки поражения болезнями, скрытостебельными вредителями отсутствуют; 3 — густота посева 61—70 % от нормальной, растения с осени переросшие, поражение болезнями и вредителями среднее; 2 — густота посева 51—60 % от нормальной, кущение осенью не началось, поражение болезнями и вредителями сильное, почва уплотнена и сильно потрескалась; 1 — густота посева 21—50 % от нормальной, растения очень слабые; 0 — сохранилось менее 20 % растений.
Чтобы вывести балл зимостойкости, сопоставляют балл состояния посева осенью и весной, пользуясь следующей схемой:
Состояние посева осенью, балл |
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 |
2,5 1,8 1,3 0,8 0,6 0,4 0,0 0,0 0,0 |
3,5 2,5 1,8 1,3 0,8 0,6 0,4 0,0 0,0 |
4,5 3,5 2,9 2,4 2,0 1,7 1,4 1,2 1,0 |
5,0 3,8 3,0 2,5 2,2 1,9 1,7 1,5 |
5,0 3,7 3,0 2,6 2,3 2,1 2,0 |
5,0 4,0 3,4 3,0 2,7 2,5 |
Зимостойкость, балл 5,0 4,2 5,0 3,7 4,3 5,0 3,3 3,9 4,4 5,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 |
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Состояние посева весной, балл |
Более объективная оценка дается при подсчете числа погибших растений весной. Для этого осенью выделяют пробные площадки, так же как это делается при учете структуры урожая. Весной после начала отрастания озимых, когда ясно можно различить живые и погибшие растения, выкапывают их с площадок и подсчитывают те и другие. Рассчитывают процент погибших растений по отношению ко всем растениям для каждого повторения образца и находят средний процент с точностью до 1.
Если изреживание растений неравномерное по длине делянки и нет возможности выделить типичные пробные площадки, применяют дробную глазомерную оценку (безенчукский метод). Делянку разбивают по длине на квадратные парцеллы. Каждую осматривают и оценивают в баллах. Находят средний балл с точностью до 0,1.
Чтобы установить период наибольшей гибели растений и увязать ее с определенными особенностями погоды, ведут наблюдения за условиями зимовки и берут пробы растений в течение зимнего периода на отращивание. При наблюдениях фиксируют продолжительность осеннего и весеннего застоя воды на делянках, состояние почвы (талая или мерзлая), на которую лег снег, динамику высоты снежного покрова, оттепели, сопровождающиеся сходом снега, образование ледяной корки, ее толщину, температуру почвы на глубине узла кущения.
Пробы в виде монолитов для отращивания растений берут 2— 3 раза за зиму. При экстремальных условиях, грозящих гибелью озимых, спустя 10 дней после их проявления отбирают дополнительные пробы.
Длина монолита 25—30 см, ширина соответствует ширине двух междурядий, глубина не менее 20 см. Монолит вырубают, используя лом, топор, лопату, железные клинья, которые забивают кувалдой. В него должно попасть 2 рядка растений. Поскольку работа эта очень трудоемка и, в сущности, имеет целью установить общую динамику гибели растений, монолиты берут только с делянок стандарта и наиболее перспективных образцов.
Вырубают по одному монолиту с концевых защиток двух несмежных повторений. Монолиты укладывают в деревянные ящики в один слой. Каждый снабжают фанерной этикеткой, на которой указывают номер делянки. Пространство между монолитами и стенками ящика засыпают землей, а монолиты сверху прикрывают мешками, чтобы предохранить растения от низкой температуры. Ящики 2— 3 дня держат в помещении с температурой 5—10 °С. После оттаивания их переносят в светлое помещение с температурой 18—20 °С, мешки, укрывающие растения, снимают и монолиты оставляют для отращивания. При необходимости их поливают. Спустя 15 дней после взятия монолитов подсчитывают число живых и погибших растений. Для этого их извлекают из почвы и промывают водой. Определяют процент погибших растений. Находят среднее из повторений. Обязательно указывают причину гибели растений (низкая температура, ледяная корка и т. д.). В ранних звеньях селекционного процесса ограничиваются балльной оценкой перезимовки. При этом часто используют трехбалльную шкалу.
Оценка засухоустойчивости. Наиболее объективная оценка этого свойства может быть дана при сопоставлении урожайности сортов в сухой и благоприятный годы. Сухой год можно также смоделировать с помощью засушника, или так называемого «сухого поля». Засушник — это участок, который во время дождя закрывают пленкой, накатывая ее на специальный каркас. Однако для такой оценки требуются либо двухлетние данные, либо специальное сооружение (засушник). Поэтому к ней прибегают редко. Урожайность в сухой год, когда уровень ее определяется в основном степенью засухоустойчивости, сама по себе служит оценкой устойчивости сортов к недостатку влаги.
Засухоустойчивость образцов можно характеризовать также глазомерно по признакам угнетения в результате засухи. Оценка в сортоиспытании пятибалльная. В ранних звеньях используют трехбалльную шкалу. Баллом 5 отмечают образцы, не пострадавшие от засухи; 4 — имеются симптомы угнетения, но они выражены незначительно (потеря тургора листовыми пластинками в жаркое время дня, частичное скручивание их, легкое подгорание кончиков листьев, остей); 3 — признаки угнетения в результате засухи выражены в средней степени, часть листьев пожелтела; 2 — большая часть листьев пожелтела и засохла; 1 — все листья засохли.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные методы определения зимостойкости
2. Раскройте понятие «засушника»