Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам создания адаптивных систем сортов пшеницы.

Известен способ создания мультилинейных сортов пшеницы, включающий формирование смеси десяти линий, иммунных к различным расам патогенов, например бурой ржавчины, в равных соотношениях семян по 10% к общей массе семян смеси десяти линий. Причем каждая линия создается отдельно по одному идиотипу по высоте и скороспелости, а мультилинейные сорта пшеницы ежегодно воспроизводятся. (См. Borlaug N.E. The use of multilineat or composite varieties to control airborne diseases of selfpolinated crop plants, In proceeding of Fest international Wheat Genetics Symposium, Winnipeg, 1958, p. - 12.)

Недостатками известного способа создания мультилинейных сортов пшеницы является то, что его реализация затруднена в сельскохозяйственном производстве. Обусловлено это тем, что для его реализации необходимо создать 10 аналогов (линий) допущенного к производству сорта (районированного), которые отличались бы состоянием гена иммунитета. Например, отличались бы состоянием гена иммунитета к одной из рас бурой ржавчины (Lr), то есть отличались бы генами иммунитета Lr 9 и Lr 23, где цифра 9 и 23 - номер расы бурой ржавчины против которой аналог (линия) устойчив. Такое отличие гена иммунитета должно быть у всех 10 аналогов (линий).

Кроме этого известный способ трудоемок, так как мультилинейный сорт может возделываться только в виде смеси семян всех линий, а каждую линию необходимо воспроизводить ежегодно. При этом каждая линия должна выращиваться на изолированном от других участке. Кроме этого воспроизводство линий невозможно в производственных условиях, так как является разновидностью селекционной работы с сельскохозяйственными растениями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу возделывания адаптивных систем сортов пшеницы является способ возделывания адаптивных систем сортов пшеницы, включающий комплекс сортов пшеницы, высеваемых на полях, расположенных совместно в регионе, причем комплекс сортов пшеницы формируют из набора районированных сортов пшеницы, высевая на полях разной площади и в разном соотношении количества сортов пшеницы. При этом все входящие в набор районировынные сорта пшеницы являются лидерами госсортоиспытаний, а это значит, что они устойчивы против заболевания наиболее агрессивными в данной экологической нише популяциями патогенов, в частности бурой ржавчиной. [См. Романенко А.А., Беспалова Л. А., Кудряшов И.Н., Аблова И.Б. Новая сортовая политика и сортовая агротехника озимой пшеницы. - Краснодар. 2005. - 224 с. (С.212-213 - адаптивные системы сортов) - прототип].

Недостатками известного способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы является то, что при его использовании происходит очень быстрая смена сортов, через 3-5 лет их возделывания. Обусловлено это тем, что требованием к сортам для того чтобы быть допущенными к возделыванию (районированию), является устойчивость к одной или нескольким агрессивным расам патогена для данного региона (экологической ниши), в частности к бурой ржавчине (патоген - фактор, вызывающий патологию, например грибки бурой ржавчины, вирусы, бактерии). Так как сорта являются иммунными к распространенным расам патогена, а не ко всем, то это приводит к быстрой эволюции рас бурой ржавчины и появление среди них агрессивных рас, поражающих посевы пшеницы. В результате сорта пшеницы теряют устойчивость к болезням, что приводит к необходимости их быстро заменять - в среднем, каждые пять лет.

Техническим результатом является продолжительность устойчивости пшеницы к эндемичным (местным) патогенам, т.е. факторам, вызывающим патологию (грибкам, бактериям, вирусам).

Технический результат достигается тем, что в первом варианте способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы, включающем комплекс сортов пшеницы, высеваемых на полях, расположенных совместно в регион, согласно изобретению поле предварительно делят посредством разделительных полос на участки, каждый из которых засевают одним из сортов, входящих в комплекс, причем один сорт из комплекса сортов пшеницы является восприимчивым к наиболее агрессивной расе патогена в данном регионе, а разделительные полосы засевают весной яровыми колосовыми культурами.

Во втором варианте способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы, включающем комплекс сортов пшеницы, высеваемых на полях, расположенных совместно в: регион, согласно изобретению, на каждом поле высевают смесь семян комплекса сортов пшеницы, при этом один сорт из комплекса сортов пшеницы является восприимчивым к наиболее агрессивной расе патогена в данном регионе и взят в количестве не более 20% от общего количества семян сортов пшеницы, причем вокруг поля высевают яровые колосовые культуры.

В другом осуществлении второго варианта способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы смесь семян комплекса сортов пшеницы формируют из раннеспелых и позднеспелых сортов, причем раннеспелые сорта берут I в количестве не более 50% от общего количества семян сортов пшеницы.

Новизна технического решения заключается в том, что технический результат достигается тем, что благодаря отличительным признакам способа, т.е. предварительному делению поля на участки перед высевом семян комплекса сортов пшеницы, которые разграничены разделительными полосами, и размещение на каждом участке одного из сортов пшеницы комплекса затрудняют распространение по полю спор патогена, за счет наличия разделительных полос и посева на участках разных генотипов. Иммунные генотипы не дают прорастать спорам агрессивных рас патогена, а восприимчивый генотип начинает болеть, воспроизводит споры агрессивных рас патогена, оптимизирует состояние популяции патогена и не вызывает эволюции патогена на устойчивых генотипах (сортах). Последнее обусловлено тем, что достаточная плотность агрессивной расы в популяции патогена защищает иммунные сорта системы от поражения растений другими расами этого патогенна. Это предупреждает эволюцию патогена.

Включение в комплекс одного сорта пшеницы, являющегося восприимчивым к наиболее агрессивной расе патогена в данном регионе (экологической нише), обеспечивает достаточную плотность агрессивной расы в популяции патогена, не вызывая эволюции этого патогена, в то время как остальные сорта комплекса устойчивы к этой расе патогена и ею не поражаются.

Высев на каждом поле смеси семян комплекса сортов пшеницы увеличивает равномерность распределения всех генотипов (сортов) по площади поля. Такое распределение генотипов адаптивных систем повышает устойчивость адаптивных систем в целом за счет снижения вероятности распределения спор патогена по восприимчивым генотипам (сортам). Вероятность попадания спор патогена на восприимчивый генотип (сорт) снижается пропорционально его частоте в смеси (комплексе сортов пшеницы)

Засевание разделительных полос другими яровыми колосовыми культурами, например яровым ячменем или яровой пшеницей, обеспечивает изоляцию сортов пшеницы друг от друга. Обусловлено это тем, что ячмень не болеет теми видами ржавчины, которыми болеет пшеница, а также разницей в фазах развития озимой пшеницы и яровых пшеницы и ячменя. Яровые пшеницы и ячмень отстают в развитии от озимой пшеницы, поэтому они более уязвимы для поражения патогенами, в частности бурой ржавчиной.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного способа и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного способа проявляет новые свойства прототипа - создает стабильную адаптивность системы сортов пшеницы к аборигенным популяциям патогенов во времени и пространстве.

Сущность способа поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена схема поля для возделывания адаптивных систем сортов пшеницы.

Поле состоит из участков 1; 2; 3; 4; 5, засеваемых сортами пшеницы комплекса. Вокруг поля расположены окаймляющие полосы 6, а между участками расположены разделительные полосы 7.

Варианты конкретного выполнения способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы.

Вариант 1. Предварительно перед предпосевной подготовкой семян поле, выделенное под посев, размечают на пять участков 1, 2, 3, 4, 5, разделенных полосами 7, имеющими ширину, кратную ширине захвата сеялки, например 3,6 м, 7,2 м или 10,8 м (фиг.1). Для адаптивной системы используют пшеницу мягкую озимую сорт Краснодол (патент на селекционное достижение №5878) - 20%; пшеницу мягкую озимую сорт Чаус (патент на селекционное достижение №4869) - 20%; пшеницу мягкую озимую сорт Миростан (патент на селекционное достижение №4866) - 20%; пшеницу мягкую озимую сорт Харитоновка (патент на селекционное достижение №4870) - 20%; пшеницу мягкую озимую сорт Гунистан (патент на селекционное достижение №4868) - 20%. Семена каждого сорта адаптивной системы высевают в агросрок отдельно на один из пяти участков с нормой высева 200 кг/га.

Посев озимой пшеницы комплекса проводят осенью на площади, определяемой из расчета занятости каждым сортом комплекса не менее 15 га и не более 100 га.

Разделительные полосы 7 и окаймляющие поле по периметру полосы 6 засевают весной яровым ячменем по нулевой обработке почвы.

В процессе роста растения сорта Гунистан адаптивной системы, восприимчивого к агрессивной расе 77 бурой ржавчины, поражаются ее. В это время растения иммунных к агрессивной расе 77 бурой ржавчины сортов Чауса, Миростана, Харитоновки и Краснодола не поражаются ею, а споры к агрессивной расе 77 бурой ржавчины предупреждают прорастание спор других рас, к которым эти сорта могут оказаться восприимчивыми. Заболевание растений пшеницы бурой ржавчиной вызывает значительное снижение ее урожайности, но зерно пригодно к дальнейшему использованию на семена, на пищевые и кормовые цели. Сорт Гунистан, восприимчивый к агрессивной расе 77 бурой ржавчины, в то же время толерантен к ней и даже при 100% заболевших растений снижает урожайность в среднем только на 20%, то есть при потенциальной урожайности 80 ц/га убранный урожай составит 64 ц/га.

Уборку урожая поля комплекса сортов, каждый участок которого засеян одним из сортов, производят прямым комбайнированием или раздельным способом. Урожайность на опытном поле площадью 100 га в 2012 году составила: у сорта Чаус - 65 га, у сорта Миростан - 90 ц/га, у сорта Краснодол - 75 ц/га, у сорта Харитоновка - 65 ц/га и у сорта Гунистан - 64 ц/га. Урожай всех пяти сортов адаптивной системы используют на семена, на пищевые и кормовые цели. Уборку ячменя на окаймляющих полосах 6 и разделительных полосах 7 проводят прямым комбайнированием и перед уборкой урожая комплекса сортов пшеницы, поскольку ячмень созревает раньше пшеницы, а кроме того ячмень может быть убран на корм в фазе восковой спелости ячменя.

Вариант 2. В процессе предпосевной подготовки семян семена сортов пшеницы комплекса смешивают, например, для условий Центральной зоны Краснодарского края в следующей пропорции всхожих семян на гектар: сорт Краснодол - 50%; сорт Чаус - 12,5%; сорт Миростан - 12,5%; сорт Харитоновка - 12,5%; сорт Гунистан - 12,5%.

При формировании партии семян смеси, например на 100 га и норме высева 200 кг/га, отвешивают 10000 кг семян сорта Краснодол и, добавляя к ним по 2500 кг семян других сортов комплекса, формируют на току бурт. Затем семена сформированной партии перемешивают, перемещая бурт 2-3 раза на другое место с помощью зернометателя.

Смешанные семена перемешивают и за 5-7 дней до посева протравливают против возбудителей головневых болезней, например Витаваксом 500, с нормой внесения 1,2 л на 1 тонну семян и наносят стимуляторы роста корневой системы.

Весной поле по периметру обсевают сортами яровой пшеницы или ярового ячменя, образуя окаймляющие полосы 6.

В процессе роста в хлебостое растения сорта Гунистан адаптивной системы, восприимчивого к агрессивной расе 77 бурой ржавчины, заболевают ее, а растения иммунных к агрессивной расе 77 бурой ржавчины сортов Чауса, Миростана, Харитоновки и Краснодола нет. В этот период времени споры к агрессивной расе 77 бурой ржавчины предупреждают прорастание спор других рас, к которым эти сорта могут оказаться восприимчивыми.

Сорт Краснодол, на который приходится 50% семян от общей массы семян сортов пшеницы комплекса, является скороспелым. Воздействуя через корневую систему своими отходами жизнедеятельности на растения других позднеспелых сортов, он ускоряет их развитие по своему типу скороспелости, что установлено нами экспериментально. Таким образом ускоряется развитие позднеспелых сортов комплекса, которые более продуктивны, чем скороспелые сорта пшеницы.

Уборку поля комплекса сортов, засеянного смесью семян, производят прямым комбайнированием или раздельным способом. Уборку окаймляющих полос 6 проводят прямым комбайнированием. Урожай используют на пищевые и кормовые цели.

Использование предлагаемого способа возделывания адаптивных систем сортов пшеницы в сравнении с известными способами позволит:

стабилизировать сортовой состав в регионе во времени и пространстве и снизить частоту смены сортов пшеницы, увеличив продолжительность их жизни, что в свою очередь позволит снизить затраты на селекцию пшеницы;

повысить уровень реализации потенциала продуктивности пшеницы и стабилизировать получение ее высоких урожаев зерна;

улучшить экологическую ситуацию в регионе за счет ограничения применения пестицидов.