Особенности селекции, семеноводства и технологии возделывания сортов нута, адаптированных к засушливым условиям Нижнего Поволжья (стр. 1 )

На правах рукописи

ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ, СЕМЕНОВОДСТВА И

ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ НУТА,

АДАПТИРОВАННЫХ К ЗАСУШЛИВЫМ УСЛОВИЯМ

НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальности: 06.01.01 – общее земледелие

06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора сельскохозяйственных наук

Волгоград – 2011

Диссертационная работа выполнена на кафедре садоводства, селекции и семеноводства ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный консультант: Заслуженный агроном РФ,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор .

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ;

доктор сельскохозяйственных наук,

;

Заслуженный работник сельского хозяйства РФ,

доктор сельскохозяйственных наук,

.

Ведущая организация: ГНУ «Нижне-Волжский научно-исследова-

тельский институт сельского хозяйства».

Защита диссертации состоится «23» декабря 2011 г. в 10.00 часов

на заседании диссертационного совета Д 220.008.01 при ФГОУ ВПО Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии г. Волгоград, Университетский проспект, 26, ВГСХА, ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГСХА.

Автореферат разослан____________________ и размещён на официальном сайте ВАК РФ.

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Недостаток полноценного растительного белка приводит к ухудшению продовольственного обеспечения населения продуктами питания, перерасходу кормов и повышению себестоимости животноводческой продукции. Главным источником такого белка являются зернобобовые культуры (горох, нут, соя, фасоль, чечевица и др.), которые к тому же способствуют сохранению плодородия почвы, снижению применения минеральных азотных удобрений, получению экологически чистой продукции. Особенно это важно на современном этапе, когда из-за паритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, минеральные удобрения значительно подорожали, в результате чего сократилось их использование во всех категориях хозяйств, что привело к снижению плодородия почвы. Для сохранения плодородия почвы, в каждой почвенно-климатической зоне, следует подобрать такую зернобобовую культуру, которая более полно способна реализовать свои биологические возможности.

В засушливых регионах Поволжья наиболее перспективной зернобобовой культурой является нут. Об этом неоднократно писали в своих работах (1932); (1946); (1946); , (1962); (1964); (1963); (1986); (1995); (2000); (2001). Обладая высокой засухоустойчивостью, жаровыносливостью, технологичностью в уборке, нут может значительно стабилизировать производство высокобелкового зерна и повысить устойчивость всей агросистемы.

Расширение площадей под нутом сдерживается недостаточной изученностью биологии, генетического потенциала культуры и во многом зависит от результатов селекции, технологии возделывания новых сортов и их семеноводства.

Наши исследования, связанные с выведением и изучением биологии сортов нута, разработкой адаптивных семенных технологий их возделывания и стабилизацией производства высокотоварных семян, являются актуальными, так как имеется большой спрос на эту культуру как внутри страны, так и на мировом рынке. Это открывает широкие возможности для расширения его производства и укрепления экономической состоятельности хозяйств, всех форм собственности.

Цель и задачи исследований. Основная цель работы – создать высокопродуктивные, устойчивые к засухе, болезням, пригодные к механизированной уборке сорта нута с высоким содержанием белка; изучить их биологические особенности. Дать научное обоснование усовершенствованных и разработанных адаптивных сортовых технологий выращивания высококачественных семян и высокотоварного зерна нута в Нижнем Поволжье, обеспечивающих высокий урожай.

В связи с этим ставились следующие задачи:

- определить биоклиматический потенциал культуры нута;

- изучить динамику запасов продуктивной влаги в период вегетации;

- установить роль основных показателей фотосинтетической деятельности в формировании урожая нута в зависимости от приёмов выращивания;

- обосновать направления и задачи селекции;

- изучить исходный материал, выделить наиболее ценные образцы и включить их в селекционный процесс, в соответствии с направлениями и задачами селекции;

- усовершенствовать методику подбора пар для гибридизации;

- изучить изменчивость, наследуемость и значение отдельных признаков и элементов структуры урожая в его продуктивности;

- разработать приёмы адаптивной технологии возделывания нута, включающей в себя такие приёмы, как выбор предшественника, борьба с сорной растительностью в посевах, подготовка семян к посеву, сроки, нормы и способ посева, применение минеральных, бактериальных и микроудобрений, биологически активных веществ, оптимальные сроки и способы уборки урожая;

- установить ведущие элементы зерновой продуктивности у изучаемых сортов нута в зависимости от приёмов возделывания и гидротермических условий межфазных периодов;

- разработать рекомендации производству по совершенствованию технологии выращивания нута;

- провести экономическую оценку эффективности возделывания сортов нута по изучаемым агротехническим приёмам.

Научная новизна. Выделены ценные образцы по комплексу хозяйственно-полезных признаков. Определён потенциал продуктивности сортов нута с учётом ресурсов ФАР и максимальной влагообеспеченности. Разработаны параметры продуктивности новых сортов на перспективу. Усовершенствована методика подбора родительских пар по элементам продуктивности. Установлена изменчивость и сопряжённость признаков продуктивности нута и их влияние на формирование урожайности зерна. Усовершенствованы методы отбора генотипов на ранних этапах селекционного процесса. Определены параметры модельного сорта нута для засушливой зоны Нижнего Поволжья с учётом использования ресурсов света, тепла и влаги.

Проведено исследование влияния гидротермических факторов на продуктивность сортов нута. Подобраны гербициды для борьбы с сорной растительностью, оптимальные сроки, нормы и способы посева, сроки и способы уборки урожая. Изучено влияние минеральных, бактериальных, микроудобрений и биологически активных веществ на рост, развитие и урожайность нута.

Научная новизна исследований подтверждена авторским свидетельством на сорт нута Волжанин № 000 РФ от 01.01.2001 г.

Основные положения выносимые на защиту:

- методы создания исходного материала, подбор родительских пар, создание новых скороспелых сортов нута, обладающих высокой продуктивностью, засухоустойчивостью и жаровыносливостью, пригодных к механизированной уборке;

- методы улучшения первичного семеноводства, способствующие сохранению и улучшению биологических свойств сорта, сортовых и посевных качеств семян;

- биологические и агроэкологические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов нута в условиях Нижнего Поволжья;

- приёмы адаптивных технологий возделывания нута, обеспечивающих управление фотосинтетической и симбиотической деятельностью растений в посевах, оптимизацию густоты их стояния и размещения на площади, способов посева, сроков и способов уборки;

- экономическая эффективность возделывания нута в Нижнем Поволжье.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Усовершенствована методика оценки и отбора исходного и селекционного материала, позволившая повысить эффективность селекции и ускорить выведение новых сортов. Создан новый исходный материал для использования в селекционной практике. Внесён в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, новый крупносемянный сорт нута Волжанин.

Разработана система семеноводства, обеспечивающая высокий коэффициент размножения семян, которая успешно используется в «Кузнецовская» Волгоградской области.

Разработаны приёмы технологии возделывания нута, обеспечивающие сохранение плодородия почвы, биологизацию и экологизацию земледелия, получение стабильных урожаев дешевой высокобелковой продукции. Предложены предшественники, сроки, способы и нормы посева, сроки уборки, оптимальные дозы минеральных, бактериальных и микроудобрений, биологически активных веществ, способы борьбы с сорным фитоценозом, способствующие оптимизации хода продукционного процесса и получению стабильных урожаев зерна.

Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах:

- в -Пакс-Агро 4» Михайловского района Волгоградской области в 2008 – 2010 гг. на площади 0,8 – 1,2 тыс. га с годовым экономическим эффектом от 6,0 до 8,4 млн. руб.;

- в Жирновского района Волгоградской области в 2007 – 2010 гг. на площади 0,6 – 0,7 тыс. га с годовым экономическим эффектом 3,6 – 4,9 млн. руб.;

- в колхозе «Заветы Ленина» Октябрьского района Волгоградской области 2006 – 2009 гг. на площади 1,0 – 1,1 тыс. га с годовым экономическим эффектом от 5,5 до 6,8 млн. руб.;

- в КХ «» Иловлинского района Волгоградской области в 2010 году на площади 0,5 тыс. га, с годовым экономическим эффектом 2,4 млн. руб.;

и других хозяйствах Волгоградской, Воронежской, Ростовской, Самарской и Саратовской областях, Ставропольском и Краснодарском крае, Республике Казахстан, что позволило расширить посевные площади под сортами нута волгоградской селекции до 60 тысяч гектаров.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практических конференциях молодых учёных Волгоградской ГСХА в 1995 – 1998 гг., на научно-практических конференциях профессорско-препода-вательского состава Волгоградской ГСХА в 2001 – 2010 гг., на Международных и республиканских научных и научно-практических конференциях (Симферополь, 1996; 1997; Рязань, 1998; Саратов, 2004; 2006; Астрахань, 2006; Орёл, 2006; Волгоград, 2003; 2004; 2005; 2007; 2008; 2010; Астана, 2010).

Публикациия результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 55 научных работ, в т. ч. 2 монографии и 10 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ при защите докторских работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, селекционным учреждениям. Работа изложена на 382 страницах компьютерного текста, включает 19 рисунков, 151 таблицу и 482 наименования используемой литературы, в т. ч. 71 иностранных авторов.

Декларация личного участия в выполнении работы. Работа выполнялась на кафедре садоводства, селекции и семеноводства Волгоградской ГСХА. Автор принимал участие в разработке программы и методики исследований, лично или под его руководством выполнены полевые и лабораторные исследования. Проведён анализ эспериментального материала, подготовлена диссертация, в которой отражены результаты исследований за период с 1993 по 2010 гг., сформулированы выводы и предложения производству.

На опытах соискателя проводили исследования аспиранты и студенты-дипломники Волгоградской ГСХА. Всем им автор выражает глубокую признательность за оказанную помощь в проведении полевых исследований. Доля личного участия диссертанта в получении и обобщении результатов исследований составляет 85%.

Особую признательность и глубокую благодарность выражаю научному консультанту работы Заслуженному агроному РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору ; руководителю научной школы по селекции нута Заслуженному агроному РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору , а также коллегам по совместной работе , , .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлены актуальность, научная новизна и практическая значимость работы, цель, задачи, апробация результатов исследований и основные положения, выносимые на защиту, структура и объём диссертации.

Первая глава «Обзор литературы по вопросам исследований» посвящена роли зернобобовых культур в современном земледелии, которые способствуют сохранению плодородия почвы (, 1935; , 1946; , 1948; , 1963; , , 1977; , 1982; , 1982; , 1983; , 1987 и др.); значению нута для засушливого Нижнего Поволжья (, 1935; , , 1963; , 1963; , 1986; , 2001 и др.); значению сорта в повышении урожайности и улучшения качества продукции (, 1968; , 1973; , 1990; , 2001; , 2004; , 2007 и др.); использованию химических мер борьбы с сорняками (, 1976; , 1982; , 1995, , 2003; , 2003 и др.); оптимизации приёмов агротехники (, 1991; , 1994; , 1995; , 1997; , 1997; , 2002, , 2004; , 2008 и др.). Эти исследования формировали направление научной работы по селекции, семеноводству и технологии возделывания нута в Нижнем Поволжье.

Вторая глава «Комплексная оценка агроклиматических и почвенных ресурсов зоны исследований для возделывания нута» содержит материалы, излагающие теоретические предпосылки к реализации потенциала продуктивности нута. Формирование урожая в полевых условиях тесно связано с метеорологическими факторами, среди которых наибольшее значение имеют приход солнечной радиации, влагообеспеченность и тепловой режим.

Оценка радиационного ресурса климата, режима солнечной радиации с целью определения возможности использования поступающей энергии сельскохозяйственными культурами на формирование урожая, необходима как для сравнения действительной и потенциальной биологической продуктивности, так и для разработки программ по повышению продуктивности сельскохозяйственных культур и в частности, для зернобобовых культур.

По расчётам (1987) территория Нижнего Поволжья располагает значительными радиационными (17.24 – 20.02∙109 кДж/га фотосинтетически активной радиации – ФАР) и тепловыми (∑ t ≥ 5оС = 2000 – 4000оС; ∑ t ≥ 10оС = 2700 – 3000оС) ресурсами, продолжительным периодом активной вегетации (155 – 183 суток), но имеет низкую влагообеспеченность (∑ Р = 243 – 400 мм при испаряемости 800 – 1200 мм). Для зоны исследований приход ФАР достигает до 190,4 кДж/см2, продолжительность периода с t ≥ 5оС достигает до 200 суток, при ∑ t оС = 3550оС.

По условиям тепло - и влагообеспеченности годы исследований (1993…2010 гг.) значительно отличались от среднемноголетних показателей, что позволило более объективно оценить сложность возделывания нута в условиях континентальности климата зоны исследований.

Количество осадков более 500 мм наблюдалось в 1997, 2000, 2001 годах, что значительно больше климатической нормы для зоны исследований (320 – 360 мм). Значительно меньше нормы выпало осадков в 1994, 1995 и 2008 годах (152 – 276 мм). В остальные годы количество осадков было на уровне среднемноголетних данных.

Основные полевые опыты с нутом проводились в учхозе «Горная Поляна» Волгоградской ГСХА и в «Кузнецовская» Иловлинского района на зональных светло-каштановых почвах. По гранулометрическому составу светло-каштановые почвы являются иловато-крупнопылеватыми тяжёлыми суглинками. Содержание гумуса – 1,46…1,74%, обеспеченность легкогидролизуемым азотом по Тюрину и Кононовой – низкая, подвижным фосфором по Мачигину – средняя, обменным калием – повышенная. Наименьшая влагоёмкость почвы в слое почвы 0,1 – 1,0 м в среднем составляет 19,6%. Объемная масса – 1,33 т/м3.

Опытное поле в ОПХ «Камышинское» Камышинского района. Почвы каштановые, суглинистые; содержание гумуса – 2,3%, общего азота – 0,14… 0,22%, валового фосфора – 0,11…0,14% и 1,4…1,6% калия. Показатели плотности сложения почвы с глубиной возрастают от 1,26 до 1,51 т/м3. Наименьшая влагоёмкость метрового слоя почвы – 22,3%.

Опытное поле в СПК «Таловский» Еланского района. Почвы чернозём маломощный, легкосуглинистый; среднее содержание гумуса по Тюрину – 4,54%. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом по Тюрину и Кононовой – средняя, подвижным фосфором – средняя и высокая, обменным калием – повышенная. Плотность сложения пахотного слоя составляет 1,12 –1,20 т/м3.

В третьей главе «Программа и задачи исследований» сформулированы программа, цель, задачи и методика проведения исследований.

Волгоградская область в Нижнем Поволжье является основным производителем зерна нута. Вместе с тем дополнительным фактором, стабилизирующим валовое производство зерна, является расширение посевных площадей под нутом, так как по потенциалу урожайности в засушливые годы он превосходит другие зернобобовые культуры (, , 2009; , , 2010).

В результате проведённых ранее исследований к настоящему времени накопился обширный материал по проблемным вопросам в технологии возделывания нута в Нижнем Поволжье. Так, остаётся слабоизученным влияние ведущих агроэкологических факторов на рост, развитие, формирование засухоустойчивости и урожайности сортов.

Природные условия зоны исследований предъявляют особые требования к сортам нута. Основная цель работы – изучить биологические особенности и создать высокопродуктивные, устойчивые к засухе, болезням, пригодные к механизированной уборке сорта нута с высоким содержанием белка и хорошими вкусовыми качествами. Усовершенствовать элементы технологии возделывания, различных сортов нута Волгоградской селекции, для получения стабильных и высоких урожаев при сохранении плодородия почвы.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- определить биоклиматический потенциал культуры нута;

- обосновать направления и задачи селекции;

- изучить исходный материал, выделить наиболее ценные образцы и включить их в селекционный процесс в соответствии с направлениями и задачами селекции;

- усовершенствовать методику подбора пар для гибридизации;

- усовершенствовать методику отбора элитных растений при производстве семян элиты;

- усовершенствовать технологию возделывания, уборки и ускоренного размножения семян;

- исследовать основные свойства продуктивного стеблестоя сортов нута в зависимости от норм высева, сроков, способов посева; минеральных, бактериальных удобрений и биологически активных веществ;

- изучить динамику роста и развития растений изучаемых сортов нута по периодам вегетации и роль каждого периода в формировании элементов продуктивности растения;

- изучить динамику запасов продуктивной влаги в период вегетации нута;

- установить роль основных показателей фотосинтетической деятельности в формировании урожая у сортов нута в зависимости от приёмов выращивания;

- установить ведущие элементы продуктивности урожая у изучаемых сортов и сортообразцов в зависимости от гидротермических условий межфазных периодов;

- обосновать роль технологических приёмов и агрометеорологических факторов в формировании элементов продуктивности и показателей качества семян;

- разработать рекомендации производству по совершенствованию технологии выращивания нута на семена;

- провести экономическую оценку по изучаемым приёмам.

Решение поставленных задач осуществлялось путём проведения 11 многофакторных полевых опытов и опытно-производственных экспериментов по результатам научных исследований, сопровождающихся сопутствующими наблюдениями, учётами и анализами. Полевые опыты закладывались и проводились в соответствии с методическими указаниями (1985); Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985); рекомендациями ВНИИ зернобобовых культур (1971); (1982); (1961); (1970); , (1991), (1991) и др.

Экономическая эффективность элементов технологии выращивания сортов нута рассчитывалась на основании фактических затрат и выполненных работ на основе действующих нормативов и расценок.

Объектами исследований были районированные и перспективные сорта нута волгоградской селекции Волгоградский 5, Волгоградский 10, Приво 1, Волжанин и Волгоградский 36. Статистическая обработка полученного экспериментального материала проводилась методом корреляционного и дис-персионного анализов по (1985) с использованием программ Excel 97 и Statistica 4.5.

Схема опытов и методика исследований. Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле учхоза «Горная поляна» Волгоградской ГСХА в 1964 – 2001 гг., ОПХ «Камышинское» Камышинского района в 1996 – 1998 гг., СПК «Таловский» Еланского района в 2003 – 2005 гг. и в филиале кафедры ВГСХА «Селекция и семеноводство» «Кузнецовская» Иловлинского района Волгоградской области в 2001 – 2010 гг.

Селекционная работа с нутом в годы исследований проводилась по общепринятой схеме селекционного процесса. Селекционные питомники – микроделянки с 1200…3000 генотипами. Опыты по сортоиспытанию (12…20 сортов) закладывали на делянках площадью 20 м2, в 4-кратной повторности.

Наблюдения, учёты и оценку сортов и сортобразцов проводили в соответствии с методическими указаниями ВИР (1977).

Опыты по технологии возделывания закладывались одно-, двух - или трехфакторные, в зависимости от поставленной задачи, по следующей схеме:

Опыт 1. Агробиологическая оценка сортов нута волгоградской селекции на светло-каштановых почвах в учхозе «Горная Поляна» ВГСХА (1994 – 1999 гг.). Испытывались сорта: Волгоградский 5, Волгоградский 10, Приво 1, Волгоградский 36. Площадь делянки - 100 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 2. Влияние почвенного гербицида Фронтьер в дозе 1,5 л/га и предуборочного гербицида Раундап в дозе 2, 3, 4, 5, 6 л/га на засорённость посевов, рост, развитие и урожайность нута на светло-каштановых почвах в учхозе «Горная Поляна» ВГСХА (1997 – 1999 гг.). Гербицидом Раундап посевы обрабатывались при созревании 50, 75, 100% бобов. Опыт закладывался методом расщеплённых делянок, учётная площадь делянки - 20 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 3. Сроки посева нута на светло-каштановых почвах в учхозе «Горная Поляна» ВГСХА в 1993 – 1995 гг. Изучалось шесть сроков: 3 декада апреля, 1 декада мая, 2 декада мая, 3 декада мая, начало 1 декады июня, конец 1 декады июня. Площадь делянки - 170 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 4. Влияние предпосевной обработки семян ризоторфином и применения микроэлементов (молибден, медь, бор) на урожайность нута в учхозе «Горная Поляна» ВГСХА (1998 – 2000 гг.). Опыт закладывался методом расщеплённых делянок, площадь делянки - 20 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 5. Влияние удобрений на урожайность нута на каштановых почвах ОПХ «Камышинское» Камышинского района (1996 – 1998 гг.). Изучались варианты: 1. Контроль - без удобрений; 2. N30 Р20; 3. N30 Р40; 4. Р40. Площадь делянки - 108 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 6. Влияние способов посева и норм высева на светло-каштановых почвах учхоза «Горная Поляна» ВГСХА (1997 – 1999 гг.). Изучались два способа посева: рядовой с междурядиями 0,15 м, норма высева 250, 500, 750 тыс. шт. всхожих семян/га; широкорядный с междурядиями 0,7 м, норма высева 140, 250, 400 тыс. шт. всхожих семян/га. Площадь делянки - от 30 до 112 м2 в зависимости от способа посева, повторность 4-х кратная.

Опыт 7. Влияние способов посева и норм высева на каштановых почвах ОПХ «Камышинское» Камышинского района (1996 – 1998 гг.). Изучались два способа посева: рядовой с междурядиями 0,15 м, норма высева 400, 600, 800 тыс. шт. всхожих семян/га; широкорядный с междурядиями 0,45 м, норма высева 150, 250, 350 тыс. шт. всхожих семян/га. Площадь делянки - от 54 до 126 м2 в зависимости от способа посева, повторность 4-х кратная.

Опыт 8. Влияние гербицидов на засорённость и урожайность нута на светло-каштановых почвах «Кузнецовская» Иловлинского района в 2001 – 2004 гг. Изучались следующие варианты: 1. Контроль без гербицидов; 2. Харнес 2,0 л/га; 3. Гезагард 2,0; 2,5; 3,0 л/га; 4. Дуал голд 0,8; 1,0; 1,2 л/га; 5. Гезагард 2,0 л/га + Дуал голд 0,8 л/га; 6. Гезагард 2,5 л/га + Дуал голд 0,8 л/га. Площадь делянки - 20 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 9. Влияние гербицидов на засорённость и урожайность нута на чернозёмных почвах СПК «Таловский» Еланского района в 2003 – 2005 гг. Изучались варианты, что и в опыте 8. Площадь делянки - 20 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 10. Влияние росторегулирующих препаратов на урожайность нута на светло-каштановых почвах «Кузнецовская» Иловлинского района в 2003 – 2005 гг. Испытывались препараты (Альбит, Биосил, Гумистим, Крезацин + Мивал) при совместной обработке с ризоторфином для нута и без обработки. Площадь делянки - 112 м2, повторность 4-х кратная.

Опыт 11. Влияние предшественников и норм высева на урожайность сортов нута Приво 1 и Волжанин в условиях светло-каштановых почв Волгоградской области. Опыт был заложен в «Кузнецовская» в 2008 – 2010 гг. Посев сплошной рядовой, с нормой высева от 0,2 до 1,0 млн. шт. всхожих семян/га с интервалом 0,1 млн. шт. семян. Площадь делянки - 50 м2, в 4-х кратной повторности. Предшественники: чёрный пар, озимая пшеница.

В четвёртой главе «Селекция адаптированных к условиям Нижнего Поволжья сортов нута и их семеноводство» даётся обоснование морфологических признаков и биологических свойств для создания сортов нута, обладающих высокой адаптивностью к природно-климатическим условиям Нижнего Поволжья, изложены научные основы отбора исходного материала для выведения сортов с признаками и свойствами, сочетающего высокую продуктивность с устойчивостью к засушливым условиям региона.

Поэтапное селекционное улучшение нута предусматривало ведение селекции на улучшение габитуса растении, способности формировать хорошо выполненное зерно с высоким содержанием белка. Кроме того, не оставлена без внимания устойчивость сортов к таким наиболее вредоносным болезням, как аскохитоз, фузариоз и бактериальные заболевания. Работа по данному направлению заключалась в оценке устойчивости сортов в полевых условиях, с последующим переводом лучших из них на иммунную основу.

Селекционная работа велась на основе решения следующих задач:

1. Создать рабочую коллекцию исходного материала из числа образцов мировой коллекции ВИРа по эколого-географическому принципу на основе комплексной биологической, морфофизиологической оценки по признакам выживаемости, урожайности.

2. По экологическим группам сортообразцов разного типа созревания на основе корреляционного анализа выявить адаптивные морфофизиологические и биологические признаки, соответствующие условиям зоны, и подобрать родительские формы для скрещиваний при разных направлениях селекции с учётом требований к создаваемому сорту нута.

3. В соответствии с конкретным планом совершенствования местного агроэкотипа нута получить межсортовые гибриды, привлекая к скрещиванию биотипы сортов волгоградской селекции (Волгоградский 5, Волгоградский 10, Приво 1), краснокутской селекции (Краснокутский 195, Юбилейный, Краснокутский 36 и др.), приспособленных к местным условиям и селекционные сорта инорайонного происхождения.

4. Дать оценку полученным гибридам F1, F2 и обосновать принципы отбора селекционно-ценных форм в ранних гибридных поколениях по результатам реципрокных скрещиваний и проявления истинного гетерозиса.

5. Отобрать по комплексу хозяйственно-ценных признаков лучшие селекционные линии для дальнейшего скрещивания их с сортами интенсивного типа с целью повышения продуктивности растений местного агроэкотипа.

6. В конкурсном сортоиспытании дать комплексную хозяйственно-биологическую оценку в динамике онтогенеза морфофизиологическим типам селекционных линий.

7. На основе корреляционно-регрессивной зависимости урожайности с факторами внешней среды определить отзывчивость созданных сортов на благоприятные гидротермические условия произрастания, зависимость зерновой продуктивности растений при действии засушливых условий, в том числе экстремально засушливых в разные периоды вегетации.

8. Определить реакцию перспективных селекционных сортов на густоту продуктивного стеблестоя, сроки посева, бактериальные и минеральные удобрения, гербициды в связи с урожайным потенциалом и реализацией его в гидротермических условиях местной зоны.

9. Дать оценку потенциальным способностям созданных сортов по хозяйственно-биологическим показателям на основе зонального и производственного испытания.

Успешная селекционная работа по нуту может вестись только в том случае, если правильно разработана модель сорта на перспективу с учётом складывающихся погодных условий и требований производства. Модель сорта – это научный прогноз, показывающий, каким сочетанием признаков должны обладать растения, чтобы обеспечить заданный уровень продуктивности, устойчивости и других требуемых производством качеств, на это указывали в своих работах (1985), (1997), (2001).

На зернобобовых культурах исследований по разработке принципов моделирования будущего сорта крайне мало, в основном это относится к гороху. Разработкой занимались (1978), (1995), (1997), (2008) и др. По нуту модель сорта была разработана в 1986 году и в 2001 году.

Обоснование оптимального агроэкотипа предусматривает знание почвенно-климатических ресурсов региона, распространение наиболее опасных вредителей и болезней, методов создания экспериментального материала, отбора нужных генотипов.

При разработке модели сорта для условий Нижнего Поволжья был проведён анализ конкурсного сортоиспытания за 28 лет (1980…2008 гг.).

Параметры модельного сорта для условий Нижнего Поволжья. Селекция нута в Волгоградской ГСХА началась с изучения коллекции ВИРа, которая насчитывала 220 сортообразцов из 32 стран мира и всех регионов СССР, где возделывался нут. В результате 3-х летнего изучения по биологическим и морфологическим признакам были выделены 16 образцов, которые в последствии явились родоначальниками новых сортов волгоградской селекции.

С 1967 года впервые ежегодно начали проводить скрещивания родительских пар по 25 – 30 комбинациям, отборы элитных растений с 1969 года. Основным был метод многократного индивидуального отбора с раздельным высевом семян от каждого выделенного гибридного растения вплоть до получения константного потомства. Многие хозяйственно-ценные признаки обуславливаются небольшим числом генов, что позволяло выделить гомозиготные формы уже в первых поколениях.

В одной из комбинаций сорт Юбилейный х к–249 Афганистан в 1974 году было отобрано элитное растение, размножено и передано в Государственное сортоиспытание под названием Волгоградский 5. За годы сортоиспытания на Новоаннинском госсортоучастке (1980 – 1982 гг.) при урожайности 2,18 т/га он превысил стандарт сорт Юбилейный на 0,23 т/га. В 1980 году его урожайность достигла 3,03 т/га. В 1983 году он был районирован по Нижневолжскому региону. Сорт среднепоздний, в подзоне светло-каштановых почв вегетационный период составлял 83…85, в чернозёмной зоне – 102…105 суток.

Недостатком этого сорта являлась его позднеспелость, неравномерное созревание, при выпадении осадков в период созревания отмечалось повторное отрастание. Для зоны каштановых почв, где нут должен занять основные площади, назрела необходимость создать более скороспелые сорта, которые лучше используют запасы осеннее-зимне-весенней влаги.

В 1985 году в Государственное сортоиспытание был передан более скороспелый сорт Волгоградский 10. Длина вегетационного периода 70 – 82 суток. Созревал раньше Волгоградского 5 на 7 – 10 суток. За годы сортоиспытания на Новоаннинском ГСУ за 1986 – 1988 гг. урожайность составила 2,69 т/га, что выше стандартного сорта Волгоградский 5 на 0,31 т/га. Максимальный урожай здесь получен в 1988 году – 3,16 т/га. В 1991 году он был районирован по Нижневолжскому региону, а также в Казахстане, в Молдавии и Украине. Особенно следует отметить достаточно высокую стабильность урожаев этого сорта и его более высокую засухоустойчивость. В годы сильнейших засух (1984 и 1986 гг.), сорт Волгоградский 10 по урожаю зерна превысил стандарт более чем на 40%.

Новые сорта нута по продуктивности уже могли конкурировать с горохом на чернозёмных почвах. Так, на Новоаннинском ГСУ Волгоградской области в среднем за 3 года (1991 – 1993 гг.) Волгоградский 10 превысил районированный сорт гороха Неосыпающийся 1 на 0,71 т/га (табл. 1).

Таблица 1 - Урожайность гороха и нута на Новоаннинском ГСУ Волгоградской области, т/га

Культура	Сорт	Годы
1991	1992	1993	Среднее
Нут	Волгоградский 5	1,87	2,23	1,64	1,91
Волгоградский 10	2,14	2,66	1,85	2,22
Горох	Неосыпающийся 1	1,38	1,47	1,67	1,51
НСР 05		0,16	0,15	0,12

В зоне светло-каштановых почв горох почти не высевается, так как в сильно засушливые годы он был низкорослым и убрать его комбайном практически невозможно. В опытах, проведённых в учхозе «Горная Поляна» в среднем за 4 года гороха собрали по 0,48 т/га, а нута – 0,99 т/га.