1Федеральное
государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики
им.
Н.М. Эмануэля Российской академии наук (г. Москва)
2Федеральное
государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад
им. Н.В.
Цицина Российской академии наук (г. Москва)
Посвящается всемирно известному ученому генетику
Лауреату Ленинской премии, Герою Социалистического труда Иосифу Абрамовичу
Рапопорту в год его 100-летия
В настоящей работе
определены некоторые направления исследований, итогом которых явилось создание
признаков, которые трудно, а чаще невозможно получить без использования метода
химического мутагенеза только посредством методов традиционных методов селекции.
Дана характеристика
этапов становления озимой пшеницы в средней полосе России и роль метода химического
мутагенеза в этом процессе. Исследование содержит три части, которые тесно
связаны и вытекают одна из другой. Этапы становления производства пшеницы в средней полосе России в разные периоды были связаны с
различными технологиями ее возделывания и с разным их развитием в тот или иной
период с преобладанием той или иной технологии. Представлена роль генотипа в
создании озимой пшеницы для региона, где она до 40-х годов 20-го века не
возделывалась.
Исследуется роль
химического мутагенеза, открытого в нашей стране крупным ученым генетиком И.А.
Рапопортом [1], в создании редких признаков высоких хлебопекарных и адаптивных
свойств, а также роль мутантных признаков, прежде всего адаптивных в
формировании экологически чистой продукции высокого качества и в оздоровлении
окружающей среды. В селекции озимой пшеницы весьма полезно сочетать метод химического
мутагенеза с традиционными методами селекции, что оживляет селекцию и делает ее
более эффективной. Метод химического мутагенеза часто выступает как
самостоятельный, посредством которого создаются сорта с ценными новыми и
редкими признаками.
Часть I. Анализ этапов становления производства озимой пшеницы в Средней
полосе России. Влияние технологий выращивания на урожай и качество
В начале
20-го века Россия занимала одно из
первых мест в мире по экспорту высококачественного зерна пшеницы. Урожаи и
качество зерна были высокими даже в средней полосе России. В то время страна экспортировала зерно только
яровой пшеницы, так как озимой пшеницы в производственных масштабах еще не
было. Даже в таком передовом центре селекции как Селекционная опытная станция
под Саратовом (теперь НИИСХ Юго-Востока)
в начале и в первой четверти 20-го века работа и крупные достижения были
сосредоточены на яровой пшенице. В это время урожаи яровой пшеницы и ее
качество были обусловлены большей частью технологией возделывания, которая
состояла в выращивании ее на почвах с высоким плодородием. Последнее
определялось в том числе достаточным количеством органического удобрения при
развитом животноводстве. Формированию высоких для того времени урожаев (до
20-25ц/га) и высокого качества яровой пшеницы в средней полосе России
способствовали также климатические условия, которые были более благоприятными
по сравнению с условиями настоящего времени.
С течением
времени вставал вопрос о дальнейшем повышении урожаев, которые уже должна была
обеспечить озимая пшеница как потенциально более продуктивная по сравнению с
яровой. Но селекция озимой пшеницы в нашей стране запаздывала, так как было
мало надежды получить сорта, выдерживающие зимние морозы, и получить высокое
качество на уровне яровой пшеницы или превосходящее его. Однако в 30-е годы
Л.Н. Делоне [2] создал на основе мутаций при изменении генотипа радиационным
методом озимую пшеницу, способную переносить зимы на Украине.
Затем
вставал вопрос о дальнейшем повышении урожаев и качества озимой пшеницы на фоне
изменения технологии выращивания, связанной, в частности, с ухудшением
плодородия почвы, нехваткой органических удобрений при сокращении
животноводства, а также с изменением климата в неблагоприятную сторону.
Возникала необходимость получения этих свойств, более определяемых генотипом и
на этой основе менее подверженных неблагоприятному влиянию изменений технологии
и климата.
В сороковые
годы методом отдаленной гибридизации был впервые создан сорт озимой пшеницы,
который занял большие площади и был широко распространен в 13 областях бывшего
Советского Союза. До этого времени озимой пшеницы в средней полосе России не
было, а выращивалась здесь только рожь. Этот сорт озимой пшеницы пшенично-пырейный
гибрид (ППГ) 186, созданный Н.В. Цициным и Г.Д Лапченко, зимостойкость приобрел
от пырея. Он формировал урожаи порядка 30-40ц/га и обладал хорошим качеством.
Генотип сорта был обогащен генетическим материалом пырея.
Позднее, в
60-х годах, в средней полосе страны был внедрен сорт озимой пшеницы Мироновская
808 селекции В.М. Ремесло. Сорт быстро распространился и занял даже более
северные районы. Будучи еще более зимостойким и урожайным сорт Мироновская 808
вытеснил сорт ППГ 186. По хлебопекарному качеству сорт Мироновская 808 был
отнесен к сильным пшеницам. Однако качество и урожаи сортов ППГ 186 и
Мироновская 808 колебались в зависимости от условий. То же можно сказать и о
сорте Московская 39, появившимся в конце 20-го века.
На фоне
недостатков технологии выращивания и ужесточения климата возникала
необходимость дальнейшего совершенствования генотипа озимой пшеницы с тем,
чтобы не только еще более повысить урожай и качество, но также, чтобы они были
максимально стабильными при выращивании в разных почвенно-климатических
условиях. Эти требования к озимой пшенице удовлетворялись начиная с 80-х годов
20-го века при использовании метода химического мутагенеза, открытого И.А.
Рапопортом [1]. Благодаря широкому генотипическому и фенотипическому разнообразию
мутантных признаков, вызываемых супермутагенами, открытыми И.А. Рапопортом, возникли широкие
возможности выбора хемомутантных образцов с нужными признаками [3, 4]. Таким
образом, были получены хемомутанты и хемомутантные сорта с высокими адаптивными
свойствами [5, 6], превышающими таковые у других сортов средней полосы, и на
этой основе со стабильно высокими урожаями. Также были получены хемомутантные
сорта и образцы, обладающие наиболее высоким качеством по сравнению с иными
сортами средней полосы России, и главное – со стабильным его проявлением в
условиях разных лет, часто не благоприятствующих формированию качества [7].
Стабильность урожаев и качества основана на мутантных генотипах и представляет
собой новизну. При традиционных методах селекции (без использования метода
химического мутагенеза) урожай и качество колеблются в зависимости от условий и
поэтому назвать их стабильными нельзя. Хлебопекарное качество хемомутантных
сортов и образцов представлено в таблице 1 в сравнении со стандартным сортом Московская
39 и сортом Заря. Последние сорта были созданы традиционными методами селекции
без использования метода химического мутагенеза во ВНИИСХ ЦРНЧЗ (Немчиновка
Одинцовского района Московской области). За критерий качества наших
хемомутантных сортов и образов были взяты общие хлебопекарные оценки разных
лет, иллюстрирующие его высокий уровень и стабильное проявление.
Таблица 1. Общие оценки
хлебопекарных свойств (в баллах) у хемомутантных сортов и образцов озимой
пшеницы за 1989-2010гг.
Сорт, образец
|
1989
|
2001
|
2004
|
2006
|
2007
|
2010
|
Среднее
|
|
-
|
4,5
|
3,8
|
4,2
|
3,7
|
3,7
|
4,0 хор.
|
Заря
|
4,0
|
-
|
-
|
-
|
4,2
|
-
|
4,1 хор.
|
Имени Рапопорта
|
-
|
5,0
|
3,7
|
4,2
|
4,4
|
4,6
|
4,4 хор.
|
Солнечная
|
5,0
|
-
|
4,2
|
4,7
|
4,5
|
-
|
4,6 отл.
|
Беседа
|
4,2
|
4,6
|
-
|
4,2
|
-
|
4,6
|
4,4 хор.
|
Сибирская нива
|
5,0
|
5,0
|
4,2
|
4,2
|
4,5
|
3,7
|
4,4 хор.
|
7469
|
5,0
|
-
|
-
|
4,7
|
4,0
|
3,9
|
4,4 хор.
|
7723
|
5,0
|
-
|
4,3
|
4,5
|
4,2
|
4,6
|
4,5 отл.
|
7628
|
5,0
|
-
|
4,3
|
4,3
|
3,8
|
-
|
4,4 хор.
|
На основе сказанного
возникает надежда, что с течением времени Россия сможет снова выйти на
передовые рубежи по экспорту высококачественного зерна теперь уже озимой
пшеницы, и сортá, созданные методом химического мутагенеза, смогут быть одним
из резервов этого. Мы возлагаем надежду
на сорта Имени Рапопорта, Солнечная, Беседа, Сибирская нива и на некоторые перспективные
образцы, например, 7469, 7628, 7723 (см. таблицу 1), готовящиеся к передаче на
Госортоиспытания.
Часть II. Роль агрофона в проявлении признака качества у озимой пшеницы разных генотипов
Были исследованы сорта
озимой пшеницы разного происхождения. Сорта первой группы были созданы с
применением традиционных методов селекции – гибридизации и отборов без участия
метода химического мутагенеза. Это сорта Заря и Инна селекции НИИСХ ЦРНЧЗ (Немчиновка
Одинцовского района Московской области) и сорт Мироновская 808, созданный
Мироновской селекционной станцией (теперь Мироновский НИИ селекции и
семеноводства).
Сорта второй группы были
получены с использованием метода химического мутагенеза. К этой группе
относятся хемомутантные сорта Имени Рапопорта, Сибирская нива, Беседа,
Солнечная, Булава и ряд хозяйственно-ценных хемомутантных образцов. Сорта и
образцы обеих групп сравниваются между собой при выращивании на разных
агрофонах в отношении проявления признака хлебопекарных свойств, т. е. как то
или иное плодородие почвы влияет на качество разных сортов с разными
генотипами. Исследовали влияние следующих агрофонов в Московской области: 1)
низкого с песчаными и супесчаными почвами, особенно страдающими от засух (Ногинский
район – хозяйства Чапаевец, Кудиново, Мамонтово
и Егорьевский район – Госсортоучасток). В настоящем исследовании приводятся в
основном данные 1992 года, который характеризовался жесткой летней засухой,
усугубляющей недостатки агрофона песчаных и супесчаных почв; 2) среднего
агрофона суглинистых почв (Опытные поля в Немчиновке Одинцовского района и в
Снегирях Истринского района); 3) относительно высокого агрофона (по сравнению с
двумя предыдущими агрофонами) выщелоченных черноземов в Каширском районе
(Каширский Госсортоучасток). Определенное влияние на хлебопекарные свойства
оказывали также климатические условия.
Год 1992, по данным которого проводился основной анализ хлебопекарных
свойств, по климатическим условиям был неблагоприятным для формирования качества.
Этот год для анализа был взят не случайно. Здесь сошлись неблагоприятные климатические
условия во всех изучаемых районах Московской области и неблагоприятные
почвенные условия во многих ее районах. Мы полагаем, что подобный комплекс
неблагоприятных условий для формирования качества является подходящим
провокационным фоном, на котором высокие хлебопекарные свойства выявляются
наиболее четко, что в последующие годы подтверждается их стабильностью.
Различия в хлебопекарных
свойствах между сортами первой и второй групп заключаются в различной реакции
на разные агрофоны. Реакция сортов первой группы, созданных без использования
метода химического мутагенеза, характеризуется нестабильностью. Например, по
критерию общих хлебопекарных оценок у сорта Заря эти оценки колебались от
хорошей на среднем агрофоне (суглинистые почвы) и на низком агрофоне (песчаные
почвы) до выше средней на относительно высоком агрофоне выщелоченных
чернозёмов. У сорта Мироновская 808 общая хлебопекарная оценка колебалась от
выше средней (на суглинистых почвах) до средней на песчаных почвах. У сорта
Имени Рапопорта общая хлебопекарная оценка не колебалась и на всех агрофонах
была стабильно хорошей. Помимо высокой стабильности по хлебопекарным оценкам на
разных агрофонах сорт Имени Рапопорта отличался от сортов немутантного происхождения
хлебопекарными свойствами, превосходящими таковые у этих сортов на всех
агрофонах по всем параметрам качества. Аранжировка сортов следующая: 1) Имени
Рапопорта, 2) Заря, 3) Мироновская 808, 4) Инна. Сóрта Московская 39 тогда еще
не было. В среднем на разных агрофонах содержание сырой клейковины в процентах
составляло: у сорта Имени Рапопорта - 30,4, у сорта Заря – 25,7, у сорта
Мироновская 808 – 24,8, у сорта Инна – 19,3; по седиментации в миллилитрах соответственно
- 4,8; 3,6; 2,9; 2,7. Объемной выход хлеба составляет в см3 – 910,
850, 790, 770.
При изучении в
последующие годы (2001, 2006, 2007, 2010) сорт Имени Рапопорта выращивался на
разных агрофонах при разных климатических условиях. При этом сорт наиболее
часто показывал качество, превосходящее таковое у стандартных сортов Заря,
Мироновская 808 и у стандартного сорта Московская 39. Последний, так же как и
сорта Заря, Мироновская 808 и Инна, немутантного происхождения. Нужно отметить
еще такой момент: на высоком агрофоне при высоких урожаях качество у сортов,
полученных традиционными методами селекции, ухудшалось в силу обратной
корреляционной зависимости между урожаем и качеством. Так, например, было в
2008 и в 2009 годах у сорта Московская 39, созданного только традиционными
методами. В хозяйстве Бунятино Дмитровского района Московской области при
высоких урожаях порядка 60ц/га на очень высоком агрофоне, при периодически
частом внесении подкормок по интенсивной колее почти вплоть до уборки, качество
сорта Московская 39 упало от качества сильной пшеницы до фуражной. У сорта
Имени Рапопорта в соседнем хозяйстве Дока Джин, расположенном рядом с
хозяйством Бунятино, качество сохранилось продовольственным на фоне урожая 55
ц/га. По-видимому, в данном случае
присутствуют сложные взаимоотношения между урожаем, качеством и плодородием
почвы. В принципе высокое плодородие почвы является фактором, повышающим
качество и, конечно, повышающим урожай. Однако высокий урожай гасит качество, как
произошло в данном случае, несмотря на высокое плодородие почвы. Выходит, что в
данном случае урожай сильнее влияет на качество, чем плодородие почвы.
Очевидно, подобным взаимоотношением можно объяснить ухудшение качества у сорта
Заря на относительно высоком агрофоне Каширского Госсортоучастка при
формировании высокого урожая.
Остальные хемомутантные
сорта, указанные выше (Сибирская нива, Солнечная, Булава) и перспективные
хемомутантные образцы, так же как и сорт Имени Рапопорта, стабильно сохраняют хорошие
и высокие хлебопекарные свойства на разных агрофонах при выращивании в разных
районах Московской области – Одинцовском, Подольском, Истринском в разные годы.
Стабильность высокого качества сохранялась не только при выращивании на разных
агрофонах и при высоких урожаях, но и при разных климатических условиях.
Стабильное проявление признака высоких хлебопекарных свойств свидетельствует о
том, что у изучаемых сортов и образцов, созданных с использованием метода
химического мутагенеза, этот сложный многокомпонентный признак более определяется
мутантным генотипом и менее условиями (агрофоном, климатическими факторами,
урожаями). Этим они отличаются от сортов, созданных традиционными методами
селекции без использования метода химического мутагенеза, где условия играют бóльшую
роль в проявлении признака хлебопекарных свойств. Поэтому хлебопекарные
свойства у этих не являются стабильными.
Часть III. Направления исследований с целью получения экологически
чистой продукции и сохранения окружающей среды
Исследования проводились
в условиях опытного поля и производства в
сельской местности Московской области. Опытные поля располагались в Немчиновке
Одинцовского района, в Голохвастово и Бабенках Подольского района, в Снегирях
Истринского района. Производственные посевы были в Ногинском районе (хозяйства
Чапаевец, Кудиново, Мамонтово), в Подольском районе (Учхоз Михайловское), в
Можайском районе (хозяйство Клементьево). Работа состояла в нахождении
возможностей защиты растений озимой пшеницы от сорняков и защиты окружающей
среды от загрязнения сельскохозяйственными ядохимикатами. Эта задача стоит
особенно остро в отношении пшеницы, в частности озимой, представляющей собой
основную продовольственную культуру, занимающую основные площади и,
следовательно, являющуюся главным потребителем сельскохозяйственных
ядохимикатов.
В России, как нам
представляется, гербициды используются в бóльших объемах по сравнению с
фунгицидами и в связи с этим они наиболее опасны. Поэтому данная работа
посвящается определению возможностей защиты растений пшеницы от сорняков без
гербицида. Гербициды широко используются на опытных полях и в хозяйствах. После
опрыскивания посевов гербицидом около двух недель не рекомендуется выходить на
поля. Однако люди подчас выходят раньше, к тому же не все гербициды разлагаются
за этот промежуток времени и вредное влияние на человека и природу сохраняется
более длительное время. Отрицательное влияние гербицида, с одной стороны,
выражается в изменении биоценозов в результате выпадения растений и их видов,
что в значительной степени снижает биоразнообразие и нарушает равновесие в природе.
С другой стороны, в ряде случаев открываются пути другим более приспособленным
к существующим условиям видам-засорителям. Так происходит, например, при
широком распространении ядовитого, крайне вредного растения борщевика, высоко
приспособленного к самым разнообразным условиям и поэтому произрастающего
повсеместно. То же происходит с одуванчиком, «захватившим» основные луга и
пастбища. Аналогичным образом под влиянием гербицида меняется фауна.
Опрыскивания посевов
гербицидом в сельской местности часто происходят близко с домами деревенских
жителей, так как поля в ряде случаев подходят к ним вплотную. Особенно вредно
влияние гербицида сказывается на здоровье специалистов, наиболее тесно
работающих с сельскохозяйственными ядохимикатами, а также на здоровье
механизаторов, опрыскивающих посевы. Как мы наблюдали в хозяйствах, агрохимики
и механизаторы работают часто без респираторов и непосредственно подвергаются
воздействию токсических веществ. В настоящее время в сельской местности не
реже, чем в городах, например, в Москве, возникают серьезные заболевания –
аллергии, онкология, болезни желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистые
заболевания. Высокотоксичные гербициды здесь играют существенную роль. Немало
загрязняются почва, воздух, воды. Особенно сильно загрязняются грунтовые воды
при их неглубоком залегании. Например, эта ситуация имеется в Тверской области.
Конечно, в настоящее время не представляется возможным дезактивировать большие
пространства, где применялись и применяются гербициды. Одна надежда на их
разложение. Однако почвы и воды всё равно отравлены, так как гербициды применяются ежегодно. При этом нарушаются
микробиологические процессы в почве, что приводит к снижению ее плодородия и
ухудшению структуры.
В данном разделе мы
пытались найти пути самозащиты растений от сорняков на основе создания
определенных признаков, посредством которых могла бы осуществляться эта защита
без использования гербицида, т. е. профилактическая защита.
Ухудшение финансового
положения в сельскохозяйственном производстве, когда хозяйства не всегда имели
и теперь не всегда имеют возможность применять удобрения и гербициды, невольно
привело к некоторому улучшению экологии в сельской местности. Однако снижение
норм удобрений, а подчас их отсутствие способствует снижению плотности
стеблестоя и развитию сорняков при отсутствии гербицида. Особенно страдают от
сорняков интенсивные сорта пшеницы, так как в посевах этих сортов солнечные
лучи освещают активно поверхность земли. Светолюбивые сорные растения при этом
интенсифицируются.
При изучении признаков
хемомутантных сортов и образцов нашей коллекции, полученной в оптимальных дозах
супермутагена этиленимина на высокомутабильном сорте озимой пшеницы ППГ 186, мы
пришли к представлению о том, что метод химического мутагенеза можно
использовать при решении вопроса о профилактической защите растений пшеницы от
сорняков и о снижении объемов применяемых гербицидов или в определенных случаях
при отказе от них. В нашей коллекции хемомутантов озимой пшеницы, полученных с
помощью метода химического мутагенеза И.А. Рапопорта, имеются сорта и образцы,
способные формировать густой стеблестой (порядка 600-700 продуктивных стеблей в
среднем на 1м2), подавляющий развитие сорной растительности.
Плотность продуктивных стеблей на единице площади обусловлена: а) агрофоном. На
высоком агрофоне этот показатель более высок; б) степенью продуктивной
кустистости. Чем выше этот показатель, тем больше шансов получить густой
стеблестой; в) адаптивными свойствами хемомутантных сортов и образцов; г) их регенерационной
способностью, от которой во многом зависят зимостойкость и засухоустойчивость.
В идеальном случае
профилактическая защита от сорняков может быть особенно эффективной при
сочетании этих четырех условий, итогом которых будет достаточно густой стеблестой
для подавления сорняков. Среди этих условий – агрофон, продуктивная
кустистость, адаптивные свойства, регенерационная способность (признак, который
наиболее тесно соприкасается с признаком адаптивных свойств) адаптивные
свойства, очевидно, наиболее определяют степень плотности стеблестоя. Конечно,
густоту стояния можно повысить, например, увеличив норму высева, но при
неблагоприятных условиях здесь возможно разрежение. Роль агрофона, конечно
несомненна. Однако в нашей многолетней работе мы имеем примеры, когда на низком
агрофоне песчаных почв возникал настолько плотный стеблестой, что гербицид не
требовался, так как сорняки отсутствовали. На этом агрофоне в 1994 году, по
климатическим условиям крайне неблагоприятном, остальные сорта, которым нельзя
отказать в пластичности, Мироновская 808 и Заря погибли во всех хозяйствах
Ногинского района. На весь район только хозяйство Кудиново было с зерном озимой
пшеницы за счет хемомутантного сорта
Имени Рапопорта и другого хемомутантного сорта Белая. Оба сорта проявили
высокие адаптивные свойства. На рисунке показан густой стеблестой
хемомутантного сорта Имени Рапопорта в хозяйстве Кудиново Ногинского района
Московской области. Показан срез при проходе комбайна во время уборки сорта.
При густом стеблестое наблюдается отсутствие сорняков без применения гербицида
и весенней подкормки. Сорт Имени Рапопорта в 1995 году был внесен в Госреестр
селекционных достижений, допущенных к использованию, по результатам
производства, когда при крайне неблагоприятных условиях перезимовки урожай
сорта составил на низком агрофоне 47,6 ц/га. Урожай сорта Белая составил
41ц/га.
Сорта Имени Рапопорта и
Белая экстенсивного типа, как и сорта Мироновская 808 и Заря. Однако два
последних сорта уступают по адаптивным свойствам хемомутантным сортам Имени
Рапопорта и Белая. Сóрта Московская 39 тогда еще не было.
Сорта интенсивного типа,
полученные методом химического мутагенеза, так же как экстенсивные сорта Имени
Рапопорта и Белая, способны подавлять сорняки при формировании густого стеблестоя.
Например, к таким сортам относится сорт Ботовская 1, который в крайне
неблагоприятном 2001 году (неблагоприятный зимний период, засушливое и жаркое
лето) сформировал в Подольском районе Московской области на производственных
полях Машиноиспытательной станции урожай зерна 30ц/га на площади 100 гектар при густом
стеблестое, который связан не только с высокими адаптивными свойствами, но и с
высокой продуктивной кустистостью и регенерационной способностью. Агрофон на
полях Машиноиспытательной станции был низким. Также на низком агрофоне в
Ногинском районе (хозяйство Чапаевец - деревня Ботово) в 1992 году,
характеризующемся жесткой летней засухой, сорт Ботовская 1 сформировал урожай
32ц/га на фоне 27ц/га у сорта Заря. Сорт Ботовская 1, пройдя Государственное
сортоиспытание, не был включен в Госреестр, хотя хорошо проявил себя в
производстве и заинтересовал агрономов разных хозяйств Подольского района.
Хемомутантный сорт
Булава, включенный в Госреестр по
Восточному Казахстану в 1995 году, несмотря на то, что он является интенсивным,
также успешно противостоит сорнякам, как
и хемомутантные сорта экстенсивного типа. В данном случае высокий агрофон
способствует густому стеблестою при хорошей кустистости и высокой зимостойкости
и засухоустойчивости. В 1992 году в Восточно-Казахстанской газете Рудный Алтай
была опубликована статья руководителя хозяйства Дружба о плотном стеблестое
сорта Булава и подавлении им сорняков без гербицида с предложением широкого
внедрения этого сорта в Восточно-Казахстанской области. Способность подавлять
сорняки густотой стояния характерна не только для хемомутантных сортов
экстенсивного типа, но и для хемомутантных интенсивных сортов (например, сорта
Ботовская 1 и Булава) в отличие от интенсивных сортов Московская 39 и Инна,
созданных традиционными методами селекции без использования метода химического
мутагенеза. Хемомутантные сорта экстенсивного типа имеют еще одну особенность. Они
создают полог над поверхностью земли при особом расположении листовой
пластинки, посредством которого лучше сохраняется влага в почве. При засухах,
которые все чаще имеют место, способность сохранять влагу в почве вносит лепту
в сохранение стеблестоя. Это наблюдалось в разные годы, в том числе в 1999 и
2001 годах, в Подольском районе при жестких летних засухах, когда исчерпывался
даже мёртвый запас влаги в почве.
Высокие адаптивные
свойства, играющие решающую роль в развитии густого стеблестоя, подавляющего
сорняки, отражены в таблице 2, где эти свойства у хемомутантных сортов Имени
Рапопорта и Белая выступают особенно рельефно в отношении формирования урожаев
в неблагоприятные и крайне неблагоприятные годы по сравнению с сортами
интенсивного типа Инна и Московская 39. Последние сорта немутантного
происхождения. Крайне неблагоприятные условия 1998 и 1999 годов были особенно
плохо перенесены ими.
Таблица 2. Урожаи зерна (ц/га)
сортов мутантного происхождения, выращенных в Учхозе Михайловское Подольского
района в 1998–2002 гг. Невысокий агрофон суглинистых почв
Сорт
|
1998
|
1999
|
2000
|
2001
|
2002
|
Среднее
за 5 лет
|
+ к стандар-там, ц/га
|
|
крайне небла-гопри-ятный
|
крайне небла-гопри-ятный
|
отно-ситель-но
бла-гопри-ятный
|
крайне небла-гопри-ятный
|
отно-ситель-но
бла-гопри-ятный
|
|
стандарт
1
|
|
|
|
|
30,0
|
37,1
|
|
|
|
|
|
|
|
––
|
37,0
|
38,0
|
31,0
|
—
|
35,3
|
20,0
|
9,2
|
|
Инна стандарт 1
|
3,0
|
3,0
|
40,0
|
Снят
с производства
|
15,3
|
|
|
|
Не перезимовал
|
|
|
5,0
|
23,6
|
42,0
|
20,0
|
40,0
|
26,1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поручиться в том, что
без гербицида можно всегда обойтись, мы не можем. Бывают ситуации, когда
плотность стеблестоя не настолько велика, чтобы подавлять сорняки, и в
какие-либо годы гербицид приходится применять. Однако снижение объемов
гербицида в той или иной степени в разные годы в зависимости от условий играет
значительную роль в оздоровлении экологии и сельскохозяйственной продукции.
Например, хлеб из зерна урожаев, собранных с полей, где не применялась
сельскохозяйственная химия, значительно полезнее, чем хлеб, полученный из
зерна, где применялись технологии с использованием гербицида. Экологическая
чистота хлеба также связана с высокими хлебопекарными свойствами хемомутантных
сортов и образцов, которые при выпечке не требуют добавления в тесто химических
ингредиентов.
Хорошо для снижения
объема гербицида использовать гетерозисные хемомутанты коллекции с мощно
развитой наземной массой, так как эти мутанты особенно интенсивно подавляют
сорняки. Еще эффективнее использовать гетерозисные хемомутанты в смеси с озимой
викой на зеленые корма. Получается замечательная конструкция, состоящая из
растений гетерозисных хемомутантов озимой пшеницы в смеси с растениями озимой
вики. Эта смесь не только эффективно подавляет сорняки, но и сохраняет влагу,
что особенно важно для озимой вики. Надобность в гербицидах здесь отпадает
полностью. К тому же для вики гербициды за редким исключением губительны. В
наших многолетних исследованиях в смешанных посевах озимой пшеницы с озимой
викой никогда не было сорняков при отсутствии гербицида. Это очень важно для
зеленых кормов, у которых бывает особенно высока токсичность при применении
сельскохозяйственных ядохимикатов.
Литература
1.
Рапопорт
И.А. Карбонильные соединения и химические механизмы мутаций// Докл. АН СССР. -
1946. - Т. 54, № 1. - С. 65—68.
2.
Делоне
JI.H. Экспериментальное получение мутаций у пшеницы// Харьков. - Сельхозиздат. -
1934. - 67 c.
3.
Эйгес
Н.С. Коллекция хемомутантов озимой пшеницы// Природа. - 1997. - № 1. - С.
26-35.
4.
Эйгес
Н.С., Волченко Г.А. Коллекция мутантов озимой пшеницы, полученных методом
химического мутагенеза И. А. Рапопорта// Материалы Международной конференции
«Сохранение генетических ресурсов». (Санкт-Петербург, 19—22 октября, 2004 г.)// Цитология. -
2004. - Т. 46, № 9. - С. 891–892.
5.
Эйгес
Н. С. Генетическое разнообразие мутантов озимой пшеницы и создание
высокоадаптивных форм с комплексами ценных признаков// Химический мутагенез и
проблемы селекции. Москва. – Наука. - 1991. – С. 77—92.
6.
Эйгес
Н.С., Волченко Г.А., Вайсфельд Л.И., Волченко С.Г. Адаптивные свойства озимой
пшеницы, полученные методами наследственной и ненаследственной изменчивости //
Фундаментальные наука и практика. Сборник научных трудов с материалами Пятой Международной
юбилейной телеконференции. Томск. Издательство Крокус. - 2011. - Т.2, № 1. - С.
55-59.
7.
Эйгес
Н.С., Волченко Г. А., Кузнецова Н.Л.,
Вайсфельд Л.И., Артамонов В.Д., Упелниек В.П., Волченко С.Г. Новизна признака,
определяющего хлебопекарные свойства, полученного с использованием химического
мутагенеза на озимой пшенице//
Биотехнология: состояние и перспективы развития. Материалы VI
Московского Международного конгресса
(21-25 марта 2011г.). Москва. - 2011. – Часть 1. - С. 227.
|