13732 (Изучение родительских форм для создания сорго-суданковых гибридов)

ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ НУБиП УКРАИНЫ

«КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет технологии производства, хранения и

переработки продукции растениеводства

Кафедра растениеводства, селекции, семеноводства, агроинформационных технологий и систем

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

ИЗУЧЕНИЕ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

сорго-суданковых гибридов

специальность 6.130100 – «Агрономия»

квалификация – технолог по агрономии

МАРТЕМЬЯНОВ ДМИТРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Руководитель:

к. с. – х. наук, доцент Л.Л. Болдырева

Консультанты:

по экономической части

к. э. наук, доцент Н.П. Хохоля

по охране труда к. т. наук, доцент Г.Г. Клиценко

Нормоконтролер

д. биол. наук, профессор Л.А.Бугаенко

Симферополь 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Ботаническая характеристика сорго

1.2 Биологические особенности сорго

1.3 Состояние изученности вопроса у сорго-суданковых гибридов

1.4 Использование эффекта гетерозиса в селекции новых гибридов

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

2.1 Почвенный покров

2.2 Климат

2.3Метеорологические условия в годы проведения опытов

3 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

3.1 Методика исследований

3.1 Условия проведения опытов

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Гетерозис по морфологическим признакам

4.2 Гетерозис по урожайности сорго-суданковых гибридов

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ СОРГО-СУДАНКОВЫХ ГИБРИДОВ

6 ОХРАНА ТРУДА

ВЫВОДЫ

ВВЕДЕНИЕ

Для хозяйств различной формы собственности основой дальнейшего развития животноводства и формирования прочной и полноценной кормовой базы в летний и зимний периоды является увеличения площадей под кормовыми культурами и повышения их урожайности. Важный резерв кормопроизводства - выявление наиболее продуктивных культур для использования в зеленом конвейере (как орошаемом, так и на суходоле). Такой культурой могут быть сорго-суданковые гибриды и сорта суданской травы.

Сорговые культуры отличаются высокой пластичностью и при соответствующем наборе сортов, гибридов, правильной агротехнике, обеспечивают высокие и устойчивые урожаи, в богарных условиях от 250 до 600 ц/га, при орошении от 1200 до 1800 ц/га.

В засушливых районах, где другие кормовые культуры не дают удовлетворительного урожая из-за недостатка влаги и засоления почв, сорго-суданковые гибриды при надлежащей агротехнике могут обеспечить постоянные и высокие урожаи.

В хозяйстве суданская трава и сорго-суданковые гибриды позволяют увеличить период использования зеленого конвейера до 210 дней.

За последние годы в практике возделывания сорговых культур произошли изменения. Выведены и внедрены в сельскохозяйственное производство новые сорта и гибриды, обладающие высокой урожайностью и качеством зеленой массы.

В настоящее время проводятся исследования по выявлению наиболее продуктивных сорго-суданковых гибридов в условиях нашей зоны, которые проявляют высокий эффект гетерозиса в сравнении с родительскими формами и стандартом.

Эта работа проводилась до 2007-2008 гг. на кафедре растениеводства, селекции, семеноводства, агроинформационных технологий и систем Южного филиала НУБиП Украины «Крымский агротехнологический университет» в соответствии с тематическим планом университета по теме: 9.1.1. «Создать высокопродуктивные сорта и гибриды сорговых культур».

Полученные данные исследований легли в основу данной дипломной работы.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Одной из культур, получивших широкое распространение в сельском хозяйстве, является сорго. Выведение и внедрение в производство новых сортов и гибридов этой культуры, отвечающих требованиям интенсивной технологии, является важной задачей науки и практики. Вследствие генетической неоднородности родительских форм, сорго-суданковые гибриды обладают исключительным эффектом гетерозиса. По этому показателю они занимают одно из первых мест среди других кормовых культур. ( И.В.Макаров, 1987 г.).

Однако в настоящее время, несмотря на ценные биологические особенности, большие потенциальные возможности и перспективы в использовании, сорго и гибриды этой культуры пока занимают небольшие площади в производстве, главным образом, из-за недостаточно налаженного семеноводства, несовершенства технологии возделывания, сушки и хранения семян, малого выбора раннеспелых сортов. Поэтому важным условием расширения посевных площадей, повышения урожайности сорго и улучшения его качества является выведение высокопродуктивных гибридов, приспособленных к возделыванию в конкретных условиях. (Н.А.Шепель, 1985 г.).

1. Ботаническая характеристика сорго-суданковых гибридов

Корневая система у сорго-суданковых гибридов, как и у всех мятликовых растений, мочковатая. Прорастают сорго-суданковые гибриды, как и все хлеба второй группы, одним корешком, который в первое время, до образования 3-4 листа, интенсивно ветвится, образуя множество боковых корешков, покрытых волосками, и до появления вторичных корней служит основным органом почвенного питания растений. Через 4-8 дней после появления всходов четко обозначается узел кущения. Из узла кущения развиваются мощные пучки придаточных корней, которые расходятся в разные стороны на 60-130 см, проникая в глубину на 250-300 см. Корневая система сорго-суданковых гибридов хорошо развита. Она располагается в почве в два яруса. Первый ярус охватывает толщу почвы до 75 см. В этом слое почвы располагаются: эпикотильные, узловые корни, уходящие в сторону от растения под углом 35-55º и воздушные корни. Второй ярус корней охватывает толщу почвы от 75 см и глубже. В нем располагаются зародышевый и узловые корни, уходящие вертикально вниз. Рост корней у сорго-суданковых гибридов протекает неравномерно. Можно выделить три периода: первый – интенсивный рост зародышевого корня, второй – рост узловых корней и третий – наиболее интенсивный рост воздушных корней. Воздушные корни у растения растут медленнее, чем все другие типы корней. Их среднесуточные приросты не превышают 1,22 см. Растут эти корни до конца жизни растения, хорошо ветвятся в почве. Приросты опорных корней в последний месяц жизни растения бывают большими, чем у узловых корней, уходящих в сторону. У всех типов корней отмечается интенсивное нарастание массы в первый период вегетации. Надземная часть растения в это время растет медленно. Только после образования мощной корневой системы начинается интенсивное развитие надземной части растения. Вследствие такой разветвленности и глубины проникновения корневая система способна использовать влагу и питательные вещества из глубоких горизонтов почвы. Таким образом, эта способность корневой системы дает возможность получать гарантированные урожаи при самых сильных засухах. (Я.И.Исаков, 1982 г.). Исследованиями (В.И.Тараненко, 1969 г.) установлено, в фазу полной спелости одна весовая часть корня сорго вскармливает 10,6 весовых частей надземной массы.

Стебли сорго-суданковых гибридов прямостоячие, бледно-зеленые, гладкие, тонкие, у некоторых гибридов (сорго-суданковых) заполнены сочной сердцевиной с различной степенью сахаристости (6-15%) и разделены на междоузлия, число которых зависит от вида культуры и его сорта. Отмечена (А.В.Алабушевым, 1989 г.) прямая зависимость между количеством междоузлий и вегетационным периодом. Число междоузлий на главном стебле генотипически обусловлено и является устойчивым признаком. Раннеспелые сортообразцы имеют наименьшее количество междоузлий - 7-10, среднеспелые 11-15 и позднеспелые 16-25, длина которых от 0,5-2 см в нижней части, до 40 см и более в верхней части стебля в зависимости от вида и сорта. В междоузлии имеется продолговатое желеобразное углубление со стороны выхода пластинки листа, от стебля, прикрываемое влагалищем листа. В углублении формируются и выходят из раструба листа боковые ветви. От нижнего узла (узел кущения) отходят вторичные корни, от второго и третьего узлов стебля отходят воздушные корни. Сорго-суданковые гибриды обладают высокой кустистостью – от 1 до 30 стеблей. Высота растений в зависимости от условий возделывания, климатических условий и проявления гетерозиса достигает 2-3 метров и более.

Лист ланцетовидной формы состоит из влагалища и листовой пластины. Влагалищная часть листа плотно охватывает часть или все междоузлие, а у низкорослых сортов даже другие междоузлия, защищая стебель от неблагоприятных условий, и придает ему прочность. Листья расположены поочередно с двух сторон. Количество их зависит, главным образом, от сорта и от условий выращивания. Так, у раннеспелых сортов 7-10 листьев, среднеспелых 11-16, позднеспелых 16-25 и больше. (Н.А.Шепель, 1989 г.). Листья не имеют ушек, язычок маленький, листовая пластинка сидячая, широколанцетная, гладкая, длинная (40-80 см), широкая (5-14 см) с цельными острыми краями. Жилкование листа продольное. Центральная жилка делит пластинку листа на две равные части: с нижней стороны она утолщенная, в верхней – слегка вогнутая. Средняя часть пластинки листа растет более медленно, чем края, поэтому лист имеет волнистую поверхность, большую упругость и сопротивляемость ветру. Лист - наиболее важный орган, в котором происходят главные жизненные процессы растений, а именно: фотосинтез, дыхание, транспирация. Средняя площадь листовой поверхности одного растения равна 290 см с колебаниями от 200 до 390 см . Внешняя сторона листа покрыта кожицей, клетки которой лежат почти параллельными рядами длиной в 4-5 раз больше ширины. Покровные ткани листьев сорго-суданковых гибридов имеют четко выраженную ксероморфную структуру. Листья сорго-суданковых гибридов в очень жаркие дни покрываются налетом, что предохраняет от излишнего испарения (Л.И.Знаменский, 1961 г.). Листья являются наиболее ценной частью растений при использовании сорго-суданковых гибридов на зеленый корм, поэтому сорта, у которых много листьев более ценны в кормовом отношении.

Соцветие у сорго-суданковых гибридов – метелка, имеющая большое количество форм (цилиндрическая, овальная, округлая, яйцевидная, веретеновидная, пирамидальная и др.), по плотности (рыхлая, развесистая, сжатая, комовая) и окраски (белая, черная, коричневая, оранжевая и др.). Длина метелок колеблется от 15 до 70 см. Главная ось метелки бывает длинная (стержневая) или укороченная (бесстержневая). Указанные выше параметры являются важными морфологическими признаками при определении групп, видов и сортов. Каждая ветвь метелки, отходящая от главной оси, несет ветви второго, третьего, четвертого и т.д. порядков. Ветви по длине бывают разные, в зависимости от этого метелки имеют разнообразную форму и плотность, свойственную тому или иному сорту и виду. Признаки метелки более четко вырисовываются в фазе цветения. Величина метелок изменяется в зависимости от густоты растений. Веточки последнего порядка на концах несут колоски, которые к метелке располагаются с боков попарно. Один – сидячий, обоеполый, плодущий, другой – мужской (бесплодный) на короткой ножке. При тройчатом расположении на концах веточек один из них сидячий, обоеполый, плодущий, два других – мужские (бесплодные). В каждом колоске под развивающимся цветком находится чешуйка недоразвившегося цветка. Каждый плодущий колосок имеет две колосковые выпуклые, блестящие чешуи, которые охватывают как плодущий, так и бесплодный колоски. Обоеполый цветок имеет две цветочные тонкие, прозрачные чешуи ( нижняя может быть с остью или без ости), три тычиночных нити с прикрепленными пыльниками и пестик, состоящий из верхней одногнездной завязи и двух хорошо развитых рылец. В однополых мужских колосках, растущих на коротких ножках, наружные чешуи мягкие, кожистые с четко выраженными жилками.

Соцветие у сорго-суданковых гибридов образуется в зависимости от скороспелости сорта: у раннеспелых через 45-55 дней, у среднеспелых – 60-65 дней, у позднеспелых – 75-100 дней после всходов. Выметывание метелок зависит и от условий выращивания. В жаркую сухую погоду метелки появляются раньше, чем в прохладную и влажную. Цветение метелки начинается на 2-6 день после выметывания с верхней части метелки, постепенно перемещаясь книзу. Цветковые чешуи раскрываются, тычинки и перистые рыльца высовываются одновременно наружу. Пыльники по мере созревания меняют окраску от светло-желтой до коричневой. После созревания они лопаются и высвобождают облако легкой пыльцы, которая с помощью ветра переносится на рыльца цветков других растений порой на значительные расстояния. Таким образом, осуществляется процесс оплодотворения путем переопыления.

Сорго-суданковые гибриды, как и сорго, являются факультативными перекрестноопыляющимися растениями. Растения выделяют очень большое количество пыльцы, на отдельных метелках может развиваться до 100 млн. пыльцевых зерен. Установлено, что данные растения переопыляются в основном в пределах своего сорта по принципу избирательности в оплодотворении. Возможно опыление в пределах одного растения, т.е. самоопыление. Но это происходит в основном в силу необходимости. Однако на практике это имеет очень большое значение в сильно засушливых районах страны, где в жаркую сухую погоду пыльца погибает в воздухе, и перекрестного опыления цветков не происходит, но тем не менее, урожай от этого значительно не страдает.

Раскрываются цветки главным образом в ранние утренние часы по типу «взрыва», а именно, за 5-10 минут почти одновременно открывается большое количество цветков. Следующий «взрыв» наступает ровно через сутки. После 11-12 часов цветение почти прекращается. Наибольшее количество распустившихся цветков приходится на 3-4 день. Продолжительность цветения – 6-10 дней в зависимости от температуры воздуха: чем выше температура, тем быстрее проходит цветение на метелке. Однополые мужские цветки играют важную роль в опылении, т. к. они совместно с двуполыми усиливают пыльцеобразование.