name: Оценка исходного материала для селекции проса в аридных условиях северного Казахстана
keyword_list: экономическая оценка оценка устойчивости биохимические и технологические свойства оценка исходного материала Селекция проса
abstract: Актуальность исследований. Просо является ценной продовольственной и кормовой культурой. Благодаря своей скороспелости и засухоустойчивости она более чем какая-либо другая зерновая культура соответствует условиям за-сушливых районов. Все большее значение приобретает повышение валового сбора и товарности проса (Агафонов Н.П., 1988).
  Постоянно растет спрос на новые сорта, обладающие комплексом ценных признаков, адаптированных к разнообразным условиям среды и способных да-вать при этом стабильные урожаи, с высоким качеством зерна и крупы, устойчи-вых к поражению пыльной головней и меланозом. Решение поставленных про-блем неразрывно связано с расширением и эффективным использованием гене-тического разнообразия, что в свою очередь дает возможность существенно улучшить селекционные достижения, повышая потенциал продуктивности в условиях изменения климата (Алабушев А.В., 2010; Ващенко В.В., 2004; Ники-форова И.Ю., 2015; Рыбась И.А., 2016; Тихонов Н.П., 2018; Сурков А.Ю., 2022).
  Посевная площадь проса в 2020 г. составляла в Казахстане 52 868,8 га. При этом более половины этой площади было сосредоточено в Северном Казах-стане – Павлодарской области – 27 973,6 га, Костанайской области – 9 267 га и на Западном Казахстане в Актюбинской области – 5 742 га, по посевным и убран-ным площадям проса.
  В Северном Казахстане изучение мировой коллекции сыграло немаловаж-ную роль в создании засухоустойчивых, продуктивных и качественных сортов проса. Однако создать идеальный сорт невозможно, но возможно усилить ра-боты по созданию новых сортов, отвечающих требованиям индустриальных тех-нологий, которые будут обладать высокой экологической пластичностью, устой-чивостью к биотическим и абиотическим факторам внешней среды. Также Се-верный Казахстан, являясь большим производителем зерна в республике, имеет риски потери зерна и его качества от болезней (Койшибаев М.К., 2002). Исполь-зование генетического разнообразия при создании сортов позволит снизить темпы распространения новых вредителей и болезней, а значит, уменьшить при-менение средств защиты растений. В связи с этим создание новых сортов невоз-можно без научно подобранного и комплексно изученного исходного материала из различных эколого-географических зон.
  Степень разработанности. Изучению проса посевного в условиях Север-ного Казахстана посвящены работы И.Ф. Лошака, Н.Т. Ониськова, В.Д. Краса-вина, З.П. Лузиной, Э.Г. Бекк, В.П. Кузьмина, Л.Я. Коробкиной, В.И. Коберниц-кого и др. В них рассматривались вопросы биологии, элементов технологии воз-делывания, отдельных технологических показателей качества зерна сортов и се-лекции. Однако вопросам углубленного изучения исходного материала уделено недостаточно внимания.
  В связи с этим научные исследования по оценке исходного материала для селекции проса в аридных условиях Северного Казахстана являются актуаль-ными.
  4
  Целью работы является комплексная оценка нового исходного матери-ала проса по хозяйственно-ценным признакам и свойствам на Севере Казахстана для дальнейшего использования при создании сортов.
  Для осуществления этой цели определены следующие задачи:
  -изучить сортообразцы проса различного происхождения по основным хо-зяйственно-ценным признакам и свойствам;
  - изучить реакцию коллекционных образцов проса на абиотические условия;
  - научно обосновать результаты урожайности испытываемых коллекцион-ных образцов проса ее структурой;
  - рассчитать экономическую оценку по результатам опыта;
  - выделить линии проса, характеризующиеся по комплексу признаков и свойств для использования в селекции.
  
  В результате проведенных в 2015-2018 гг. исследований по комплексному изучению исходного материала проса различного эколого-географического про-исхождения на базе «НПЦЗХ им. А.И. Бараева» были получены следующие ре-зультаты:
  1. Продуктивность проса в условиях резко континентального климата Се-верного Казахстана во многом определялся продолжительностью вегетацион-ного периода и его отдельных фаз. Продолжительность периода всходы – выме-тывание у наиболее урожайных образцов коллекции колебалась от 47 до 665 дней, периода выметывание – созревание от 29 до 35 дней. Наиболее подвержен изменчивости период от посева до всходов (коэффициент вариации составляет V = 27,1%). Выявлена средняя отрицательная зависимость между урожаем и про-должительностью периода от посева до выметывания, коэффициент корреляции составил (r = -0,47 ±0,15), а также от посева до созревания (r = - 0,52 ±0,06). Наиболее коротким вегетационным периодом во влажные годы отличались об-разцы саяно-алтайской (К-2432), лесостепной (К-9551), степной поволжской (К-2743; К-2790) и среднеазиатской горной (К-2208) экологических групп.
  2. Урожайность образцов коллекции в годы исследований варьировала от 112 до 196 г/м2. Это в основном образцы степных, а также лесостепной, северной, саяно-алтайской и среднеазиатской горной экологических групп. Кроме высокой продуктивности, их отличает крупность (вес 1000 зерен многих образцов дости-гает 6,0-6,6 г), устойчивость к полеганию, сравнительное слабое поражение пыльной головней, устойчивость к засухе и завяданию.
  3. Изучен один из главных элементов структуры урожая – масса 1000 зе-рен. Этот показатель значительно меньше варьирует по годам, чем урожайность. Коэффициент вариации составил всего V=15,2%. Коэффициент корреляции между весом 1000 зерен и урожаем зерна в наших опытах составил r = +0,67 ±0,09. Наиболее крупные из них (6,3 – 6,6 г): К-9993 (Кинельское 92), К-9994 (Горлинка, Россия), К-8544 (Амурское местное, Россия), К-10213 (Казанское кормовое, Татарстан) при стандарте Шортандинское 7 (5,6 г).
  4. Изучена устойчивость холодостойкости коллекционных образцов проса. Установлено, что устойчивость проса к низким положительным температурам зависела от многих факторов: генетической природы растения, физиологиче-ского состояния и фазы развития растений, продолжительности и интенсивности охлаждения, чередования температурного режима до охлаждения растений и по-сле его прекращения. Предварительные выводы позволяют утверждать, что сте-пень повреждения и гибель растений резко возрастает по мере увеличения про-должительности действия холода и снижения температуры. Так, при двухсуточ-ном охлаждении погибло более 20% всходов, при четырехсуточном – 36,8%, а при семисуточном – 42,3% растений. Дифференциация абсолютных показателей
  21
  внутри сортов и линий говорит о перспективности отбора генотипов исследуе-мых образцов на холодостойкость.
  5. На всех этапах изучения исходного материала выделены следующие ис-точники ценных признаков проса:
  - продуктивная кустистость 1,3 стебля на растение – раннеспелые образцы (К-2432; К-3341), а также среднеранние образцы К-2743 (Самарская область), К-2790 (Саратовская область), К-2874 (Ставропольский край), К-9989 (Барнауль-ское 80), К-9994 (Горлинка, Самарская область, Россия);
  - масса 1000 зерен (6,3 – 6,6 г): К-9993 (Кинельское 92), К-9994 (Горлинка, Самарская область, Россия), К-8544 (Амурское местное, Россия), К-10213 (Ка-занское кормовое, Татарстан);
  - высокая продуктивность метелки (свыше 2 г) была отмечена у следую-щих сортообразцов: К-2851 (Оренбургская область), К-2867 (Тамбовская об-ласть), К-3985 (Казахстан), К-8886 (Кустанайская область, Казахстан), К-9132 (Уральское белое, Россия), К-10213 (Казанское кормовое, Татарстан);
  - высокоурожайные в любые годы (180-200 г/м2), к ним относятся следую-щие сорта: К-2804 (Казанское 56, Татарстан), К-2851 (Оренбургская область), К-2867 (Тамбовская область), Кормовое 89 (Казахстан), К-9611 (Шортандинское 23, Казахстан), К-9993 (Кинельское 92), К-9994 (Горлинка, Самарская область, Россия), К-10141 (Омское 11, Россия), К-10213 (Казанское кормовое, Татарстан).
  6. Выделен следующий исходный материал проса по качеству зерна:
  – хорошая выполненность зерна (натура 743-751 г/л) – К-3341, К-9756, К-3985, К-9698;
  – пленчатости и выходу ядра – линии К-7079 (15,9%, 84,6%), К-3341 (16,5%, 83,5%), К-9756 (16,8% 83,6%), К-9698 (16,9%, 83,0%);
  - высокое содержание белка (15,0 – 16,0%) образцы К-2432 (Алтайский край), К-3985 (Казахстан), К-9989 (Барнаульское 80), К-9644 (Кокчетавское 66, Казахстан), К-3341 (Россия, Алтайский край).
  7. Изучено формирование листового аппарата по двум предшественникам (пар, стерня). Максимальный суточный прирост по пару был отмечен у средне-спелых образцов, от фазы конец кущения – выход в трубку до фазы начало вы-метывания (колошение) наблюдался постепенный прирост (222,5-286,1 см2): К-2764, К-2790, К-2851, К-2874, К-2928 К-3985. По стерневому фону максимальное значение площади листьев сформировали позднеспелые образцы, которые мак-симального значения достигли в фазу начала выметывания 345,6 см2, а к фазе полной спелости площадь листьев уменьшилась до значения 205,0 см2: К-8597, К-8789, К-8930, К-9526, К-9648, К9658, К-9853.
  Выделены лучшие линии, сформировавшие максимальные значения ли-стовой поверхности по двум предшественникам: К-9644 (286,1-232,2 см2): К-2432 (142,5-168,1 см2); К-2790 (279,9-345,6 см2); К-2851 (176,9-177,8 см2); К-8597 (112,2-149,7 см2).
  8. Изучена динамика изменения вегетативной массы и накопления сухого вещества образцами проса по фазам развития растений и двум предшественни-кам (пар, стерня).
  22
  По результатам изучения выделены сортообразцы проса по урожайности зеленой массы по двум предшественникам:
  - в первый укос: К-2432, К-2851, К-9756, К-10213 (Россия), К-9526 (Укра-ина), К-9644 (Казахстан);
  - во второй укос: К-2432, К-2790, К-2851, К-9756, К-10213 (Россия), К-9526 (Украина), К-89 (Казахстан), К-9644 (Казахстан);
  - в третий укос: К-2790, К-2851, К-9756, К-10213 (Россия), К-9526 (Укра-ина), К-9644 (Казахстан).
  В результате исследований было установлено, что выход сухого вещества у коллекционных образцов проса по двум предшественникам увеличивался с каждым последующим укосом. Так, выход сухого вещества у первого укоса ва-рьировал от 18,4% до 40,4%. Во второй срок наибольший выход сухого вещества был у образцов К-2432 (Россия) – 45,8%, К-8597 (Венгрия) – 37,6%, К-2432 (Рос-сия) – 35,8%, К-10213 (Россия) – 30,8% и К-8930 (Беларусь) – 32,8%. По третьему сроку выход сухого вещества увеличился вдвое в сравнении со вторым сроком. Наивысший процент выхода сухого вещества был у образцов К-2432 (Россия) – 72,6%, К-8930 (Беларусь) -71,2%, К-10213, К-9756 (Россия) - 68,8% и 62,4%, К-8597 (Венгрия) – 61,6%, К-9644 (Казахстан) – 56,8%, К-2790 (Россия) – 54,8%.
  9. Экономический эффект от возделывания перспективных сортов проса. При уровне урожайности зерна образцов (К-9644, К-2432, К-8597) 16,5 ц/га, 18,3 ц/га, 19,8 ц/га, условно-чистый доход составил 21,8, 26,1, 28,0 тыс. тенге с 1 га, и К-2851 – 101,0 тыс. тенге с 1 га при урожайности 41,4 ц/га. Значительная продук-тивность зеленой массы (К-2851 - 291,0 ц/га, К-9644 - 262,2 ц/га, К-2790 - 240,9 ц/га, К-2432 - 225,7 ц/га, К-8597 91,8 ц/га) и высокий выход сена (К-8597 - 39,7 ц/га, К-2432 - 37,0 ц/га, К-9644 - 31,8 ц/га, К-2851 - 30,2 ц/га, К-2790 - 29,8 ц/га) обеспечила высокую рентабельность. Эффективность производства грубых кор-мов по всем культурам была выше зернового производства в 2-4 раза. Наиболее рентабельным было производство сена из сортообразца К-2432: условно-чистый доход составил 565 250 тенге с 1 га
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Гаркуша
chairman_dissertation_council.patronymic: Валентинович
chairman_dissertation_council.position: директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор сельскохозяйственных наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Гаркуша
organization_supervisor.patronymic: Валентинович
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.35.03
rubrics.name: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур
oecds.code: 01.06.DE
oecds.name: PLANT SCIENCES
speciality_codes.name: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
speciality_codes.code: 4.1.2.
supervisors.fio: Коконов С. И.
supervisors.scientific_degree: Доктор сельскохозяйственных наук
supervisors.speciality_code: Общее земледелие, растениеводство
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Вертикова Е.А.
opponents.scientific_degree: Доктор сельскохозяйственных наук
opponents.speciality_code: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Сокурова Л.Х.
opponents.scientific_degree: Кандидат сельскохозяйственных наук
opponents.speciality_code: Общее земледелие, растениеводство
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ "ФНЦ РИСА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РИСА"
protection_organization.ogrn: 1022301808000
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021801172370
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: БРАЦИХИН
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения