Магистерский диплом на тему Разработка модели сорта яровой пшеницы, как элемент устойчивости растениеводства для степной зоны Северного Казахстана

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Обзор литературы (яровая пшеница как объект исследования) 6
1.1 Происхождение, эволюция и распространение 6
1.2 Генотипические основы селекции и теоретические основы идиотипа сорта культуры 8
1.3 Обоснование идеала сорта яровой пшеницы 11
1.4 Направления и достижения современной селекции яровой пшеницы 13
1.5 Принципы и методы создания сортов яровой пшеницы 16
2.Условия, объект и методика проведения исследований 20
2.1 Почвенные условия южной лесостепи Казахстана 20
2.2 Климатическая характеристика 20
2.3Метеорологические условия в годы проведения исследований 27
2.4 Объект и методика исследований 41
3. Характеристика коллекционных образцов яровой пшеницы по хозяйственно-ценным признакам 45
3.1 Продолжительность вегетационного периода 45
3.2 Компоненты продуктивности 49
3. 3 Устойчивость к болезням и вредителям 51
3.4 Показатели корреляционной зависимости хозяйственно — ценных признаков 52
3.5 Параметры модели сорта яровой пшеницы 54
4. Критерии оценки эффективность возделывания сорта яровой пшеницы 55
5. Безопасность жизнедеятельности 57
6. Экологическая безопасность 63
6.1 Влияние антропогенного воздействия на окружающую среду при реализации проекта 63
6.2 Нормативно-правовая документация по обеспечению экологической безопасности экосистем при реализации проекта 65
6.3 Меры по улучшению экологической ситуации и обеспечению благоприятного состояния окружающей среды при возделывании яровой пшеницы 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ 72
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
ПРИЛОЖЕНИЕ А 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В 84

Введение:

Зерновое хозяйство – главная отрасль земледелия Казахстана. Казахстан является одним из крупнейших стран-производителей зерна в мире. В последние годы общие посевы зерновых культур занимали свыше 80% посевной площади сельскохозяйственных культур. В стране производится около 13,5-20,1 млн. тонн зерна, что позволяет ненамного отставать от России и Украины. Средняя урожайность зерна составляет 10-13 ц/га.
В основном регионе возделывания этой культуры – Северном Казахстане и ряде областей Казахстана лучшими предшественниками являются чистые пары, вторая культура после пара, зерновые бобовые, кукуруза на силос. Неплохими предшественниками могут быть овес, при его выращивании на сено или зеленый корм, а также ячмень – при ранних сроках его посева до посева яровой пшеницы и уборке на монокорм.
Рассматривая ситуацию в Казахстане в целом, следует отметить то, что в стране имеется крайне высокий потенциал для поднятия своих позиций на мировом рынке. Так как Казахстан вполне предрасположен к выращиванию больших объемов зерновых, себестоимость товара держится на невысоком уровне. Данный факт позволяет экспортировать зерновые на мировой рынок, тем самым повышая конкурентоспособность страны.
Еще одним положительным фактом служит наличие достаточных земельных ресурсов. Однако существуют и негативные факторы, тормозящие производство зерновых: недостаточное внедрение инновационных технологий, слабая техническая оснащенность сельхоз товаропроизводителей, недостаточный уровень проведения агрохимических мероприятий.
Благодаря государственной поддержке, а также внедрению государственных программ, направленных на развитие отрасли, Казахстан сможет получить множество привилегий. Основными из них будут: увеличение объемов производства растениеводческой продукции, повышение культуры земледелия, внедрение в производство современных влагоресурсосберегающих технологий, широкой химизации, вовлечение в оборот новых и ныне неиспользуемых орошаемых земель.
Поэтому актуальность исследования по созданию модели нового сорта яровой пшеницы для степной зоны северного Казахстана является очевидной и достаточно подкрепленной экономическими и агротехническими показателями.
Цель работы: разработать модель сорта яровой пшеницы, как элемента устойчивости растениеводства для степной зоны Северного Казахстана.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Провести обзор литературы по проблематике данного вопроса.
2. Изучить условия, объект и методику проведения исследований.
3. Дать характеристику коллекционных образцов яровой пшеницы по основным хозяйственно-ценным признакам.
4. Определить критерии экономической эффективности возделывания яровой пшеницы в сравнении новой моделью сорта
5. Изучить аспекты, связанные с безопасностью жизнедеятельности.
6. Экологическая безопасность модели исследования.
Объект исследования — коллекция сортов яровой пшеницы.
Предмет исследования — яровой пшеницы и новая модель сорта, разработанная для степной зоны северного Казахстана.
Методология исследования обуславливается такими приемами научного познания как: наблюдение, эксперимент и моделирование. Среди специфических агрономических методов исследования необходимо отметить вегетационный и полевой методы.
Научная новизна. Изучена коллекция сортов и линий различного эколого-географического происхождения яровой пшеницы. Определен вклад новых сортовых моделей в продуктивность и качество зерна в засушливой степи Северного Казахстана.
Практическая значимость. Выявлены новые высокоурожайные, с хорошими технологическими показателями сорта и линии яровой мягкой пшеницы, сочетающие в себе комплекс хозяйственно-ценных признаков. Эти образцы включены в признаковые коллекции по урожайности и качеству зерна, а также используются в качестве исходного материала в процессе гибридизации и рекомендована новая модель сорта для селекционного процесса региона.
Прикладная ценность. Разработанную модель сорта яровой пшеницы можно использовать как материал для дальнейшей гибридизации, причем как в условиях Северного Казахстана, так и в регионах имеющих сходные климатические и географические условия.
Апробация полученных результатов. Результаты исследований доложены на научно-методических советах.
Положения, выносимые на защиту:
1. На основе комплексного подхода изучения коллекционных образцов и линии яровой мягкой пшеницы, сочетающие в себе комплекс хозяйственно-ценных признаков получен селекционный материал для селекционной практики
2. В ходе исследования разработана модель нового сорта яровой пшеницы, как элемента устойчивости растениеводства для степной зоны Северного Казахстана.

Заключение:

В 2019 году изучено 230 номеров гибридного питомника, 4800 селекционных линии СП-1, и 627 линий СП-2. В контрольном, предварительном и конкурсном испытании соответственно изучалось 104, 102 и 36 линии, всего 5899 образцов.
Получено 50 гибридных комбинаций. Кастрировано 2987 цветков, получено 1451 гибридных зерна, процент завязываемости составил 48,6 %. В селекционных питомниках первого и второго года было отобрано для дальнейшей работы соответственно 21,8 и 31,1 % селекционного материала с высокой полевой оценкой, раннеспелого и среднеспелого типов созревания в сравнении со стандартами.В отчетном году урожайность линий контрольного питомника варьировала в пределах 26,4-42,5 ц/га. Максимальную урожайность сформировали линии: 285/1150-СП 2-09 (42,5 ц/га), 70/10 (41,8 ц/га), 370/13 (41,4 ц/га), 317/12 (37,2) при урожайности стандартов: Астана — 32,9 ц/га, Омская 35 – 36,2 ц/га. Дополнительный урожай лучших образцов относительно среднераннего сорта Астана был в пределах 3,0 – 9,6 ц/га. В питомнике предварительного сортоиспытания при НСР 0,95 = 2,9 ц/га достоверная прибавка в размере 3,4-6,8 ц/га получена у линий 44/07-1 (34,6 ц/га), 44/07-1 (33,7 ц/га), 43/07 (32,4 ц/га), 23/07 (32,1 ц/га), 65/16 (31,2 ц/га). По продолжительности вегетационного периода данные образцы отнесены к среднеспелой и среднепоздней группе, имеют высокие полевые оценки, устойчивость к полеганию составляет 8-9 баллов. Урожайность селекционных линий пшеницы конкурсного сортоиспытания была в пределах 26,5-34,3 ц/га. При НСР095 2,0 ц/га в сравнении со стандартом Астана выделены линии, сформировавшие достоверную прибавку от 2,1 до 5,2 ц/га. С максимальной урожайностью и оптимальными показателями структуры выделены линии Л 172/04-3 (34,2 ц/га), 3/05 c 30 % Dtr № 4-6 (34,3 ц/га), Л 396/04-14 (34,1 ц/га), 346/9 (33,1 ц/га), Л 79/04-8 (33,0 ц/га), 40/5 с 10% Sn 1-1 (33,0 ц/га), 736 СП 2-04(32,2 ц/га).

Фрагмент текста работы:

Обзор литературы (яровая пшеница как объект исследования)
1.1 Происхождение, эволюция и распространение

Пшеница – одно из самых древних культурных растений. Виды культурной пшеницы происходят, по мнению ученых, от трех диких злаков, произраставших в Малой Азии, Южной Европе и Северной Африке. Существует много версий и предположений об истории происхождения и возрасте пшеницы.
Яровая пшеница — одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света — от крайнего юга Америки и Африки до Полярного круга. Наибольшие площади ее посева находятся в России [2].
Пшеница была одним из первых одомашненных злаков, её культивировали ещё в самом начале неолитической революции. Можно с уверенностью утверждать, что древние люди могли использовать в пищу дикорастущую пшеницу, однако особенностью дикой пшеницы является тот факт, что зёрна сразу же осыпаются после созревания, и их невозможно собрать. Вероятно, по этой причине древние люди использовали в пищу незрелые зёрна. Напротив, зёрна культурной пшеницы держатся в колосе до тех пор, пока не будут выбиты при обмолоте. Анализ древних колосков, найденных археологами, показывает, что в период от 10200 до 6500 лет назад пшеница была постепенно одомашнена — постепенно повышался процент зёрен, несущих ген, дающий устойчивость к осыпанию. Как видно, процесс одомашнивания занимал очень длительное время и переход к современному состоянию происходил скорее под влиянием случайных факторов, а не был результатом целенаправленной селекции. Другими исследователями отмечается, что селекция первых сортов осуществлялась по прочности колоса, который должен выдерживать жатву, по устойчивости к полеганию и по размеру зерна. Это вскоре привело к утрате культурной пшеницей способности размножаться без помощи человека, так как её способность к распространению зерен в диких условиях была сильно ограничена.