Роль государственного сортоиспытания ГСИ в процессе селекции новых сортов (на примере Шербакульского района Омской области)

Введение

В современном сельском хозяйстве, особенно в условиях переменчивого климата и возрастающих требований к качеству продукции, роль селекции новых сортов трудно переоценить. Сорт является ключевым фактором, определяющим урожайность, устойчивость к болезням и вредителям, а также адаптивность к конкретной почвенно-климатической зоне. Важным этапом в процессе внедрения новых сортов в производство является государственное сортоиспытание (ГСИ), которое обеспечивает объективную оценку и регистрацию селекционных достижений. Ведь для увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур, повышения их качества и улучшения плодородия почв необходимо изучение процессов превращения питательных веществ в почве, их поступления в растения и регулирование приемов воздействия на эти процессы; также ГСИ играет ключевую роль в выявлении сортов, наиболее эффективно использующих эти процессы [1].

Для максимальной реализации потенциала сортов и оптимального учета их биологических характеристик необходимо разрабатывать сортовую агротехнику, то есть индивидуально адаптированные технологии возделывания. Сегодня для условий Западной Сибири, например, создан хороший набор сортов твёрдой яровой пшеницы [7, с. 170-172].

Сорт, как реализация потенциала вида, оказывает прямое воздействие на урожайность, качество продукции, устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам, а также на экономическую эффективность сельскохозяйственного производства. Однако, потенциал нового сорта должен быть объективно оценен и подтвержден в различных почвенно-климатических условиях, прежде чем он сможет быть рекомендован для широкого внедрения. Именно в этом контексте государственного сортоиспытательного участка (ГСИ) приобретает особое значение.

ГСИ представляет собой систему независимой оценки новых сортов, позволяющую определить их соответствие установленным требованиям по продуктивности, качеству продукции, устойчивости к болезням и вредителям, а также адаптированности к конкретным агроклиматическим условиям. Эта процедура является обязательной для всех сортов, претендующих на включение в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.

Правильное оформление этих прав через механизмы ГСИ гарантирует селекционерам законную защиту их трудов и инвестиций, что в свою очередь способствует активному развитию селекционного процесса [1].

ГСУ в Шербакульском районе Омской области

Шербакульский район, расположенный в южной лесостепной зоне Омской области, характеризуется континентальным климатом с жарким летом и холодной зимой, а также неустойчивым увлажнением. Почвы представлены преимущественно черноземами выщелоченными и обыкновенными, имеющими свои особенности по плодородию и водному режиму.

Климат характеризуется коротким безморозным периодом (110 дней), холодной зимой и жарким, но непродолжительным летом. Годовое количество осадков невелико (312 мм), большая часть (226 мм) выпадает в период вегетации. Особенностями климата является холодная суровая зима, жаркое непродолжительное лето, короткий безморозный период.

Степь испытывает недостаток влаги, содержание которой в почве весной и летом часто ниже оптимального уровня.

В среднем за весенне-летний период содержание влаги в метровом слое почвы составляет 65...70% наименьшей влагоемкости, т. е. находится ниже уровня разрыва капиллярных связей - нижнего предела оптимального увлажнения почвы.

Мощность снежного покрова составляет 25–35 (см), а почва промерзает до глубины 140–185 (см). Снеготаяние начинается, в основном, в конце второй, начале третьей декады марта и продолжается 15–20 дней. Полное оттаивание почвы наступает, в среднем, 5-6 мая, а на открытых участках, где глубокое промерзание почвы до конца мая. В зимнее время преобладают юго-западные и южные ветра. Средняя скорость ветра 3–5 (м/сек). Наименее ветреным месяцем является август, а наиболее ветреным месяцем февраль.

Положительная сторона климата – обилие солнечного тепла в период вегетации, компенсирующее краткость периода положительных температур и ускоряющее вегетацию растений, позволяет возделывать на территории сортоучастка почти все сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в Омской области [1].

В этих условиях роль ГСИ приобретает особое значение. Ведь сорта, успешно прошедшие испытания в Шербакульском районе, должны обладать следующими качествами:

• Засухоустойчивость и жаростойкость: способность переносить длительные периоды без осадков и высокие температуры.
• Зимостойкость и морозостойкость: устойчивость к низким температурам и резким перепадам температур в зимний период.
• Устойчивость к болезням и вредителям: сопротивляемость наиболее распространенным заболеваниям и вредителям, таким как корневые гнили, головня, хлебные жужелицы и др.
• Высокая урожайность и качество зерна: способность формировать стабильные урожаи с высокими показателями качества зерна (содержание белка, клейковины и др.).

Процесс сортоиспытания

В Шербакульском районе, как и в других регионах, сортоиспытание проводится на специализированных сортоиспытательных участках (ГСИ). Процесс испытания включает следующие этапы:

1. Подготовка почвы и посев: создание оптимальных условий для роста и развития растений в соответствии с агротехническими требованиями культуры.
2. Наблюдения и учеты: регулярные наблюдения за появлением всходов, фенологическими фазами, развитием болезней и вредителей, полеганием, густотой стояния растений и другими показателями.
3. Учет урожая: точное определение урожайности каждого испытываемого сорта и стандарта.
4. Оценка качества продукции: анализ образцов зерна на содержание белка, клейковины, крахмала и других показателей качества.
5. Статистическая обработка данных: сравнение показателей испытуемых сортов со стандартами с использованием статистических методов для выявления достоверных различий.

Важным аспектом является планирование испытания сортов на сортоиспытательных станциях и ГСИ на самостоятельном балансе по одному предшественнику. Необходимо проводить испытания как при интенсивной технологии, так и в условиях, исключающих применение химических средств защиты растений и регуляторов роста. Такой подход позволит более детально оценить реакцию сортов на отдельные элементы интенсивной технологии, что, в свою очередь, позволит разрабатывать оптимальные системы возделывания для конкретных сортов и условий [4, с. 189].

В условиях Сибири климатические факторы оказывают существенное влияние на развитие яровой пшеницы, на госсортоучастках и госсортстанциях проводят испытание сортов яровой пшеницы при трех различных сроках сева, интервал между которыми составляет 5–10 дней.

Первый срок предназначен для высева среднеспелых и позднеспелых сортов мягкой пшеницы, а также всех сортов твердой пшеницы. Второй срок соответствует периоду массового сева культуры в районе деятельности госсортоучастка и госсортстанции, и в этот срок высевается весь набор сортов мягкой и твердой пшеницы. Третий срок используется для высева раннеспелых и среднеспелых сортов мягкой и твердой пшеницы, а также районированных и перспективных позднеспелых сортов мягкой пшеницы [4, с. 189].

Влияние ГСИ на селекционный процесс, генетическое разнообразие и устойчивость сельскохозяйственного производства

ГСИ играет многогранную роль в процессе селекции и внедрения новых сортов:

• Оценка конкурентоспособности: ГСИ предоставляет объективную и сравнительную оценку новых сортов по отношению к существующим, широко возделываемым сортам-стандартам. Это позволяет выделить наиболее перспективные разработки, обладающие улучшенными характеристиками.
• Определение адаптивности: испытания проводятся в различных географических точках, представляющих основные агроклиматические зоны страны. Это позволяет оценить адаптированность сорта к различным условиям выращивания и выявить его региональную специализацию.
• Оценка хозяйственной ценности: одним из ключевых аспектов ГСИ является оценка комплекса хозяйственно-полезных признаков, определяющих экономическую эффективность возделывания сорта, включая урожайность, качество продукции, устойчивость к стрессовым факторам и технологичность возделывания.
• Гарантия качества для потребителей: результаты ГСИ публикуются в открытых источниках (Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию), что позволяет сельхозпроизводителям получить достоверную информацию о новых сортах и сделать осознанный выбор в пользу наиболее подходящих для их условий. Наличие сорта в Государственном реестре является необходимым условием для его коммерческого использования.
• Защита прав селекционеров: ГСИ способствует обеспечению защиты прав селекционеров, предоставляя им объективные данные для патентования и коммерциализации новых сортов.
• Основа для разработки рекомендаций по агротехнике: результаты испытаний дают информацию для разработки оптимальных систем земледелия, применения удобрений, защиты растений и других агротехнических приемов для каждого нового сорта в конкретных условиях.

Система государственного сортоиспытания независимо от селекционных научно-исследовательских учреждений дает окончательное объективное заключение о результатах оценки и качестве сортов [7, с. 170-172].

Все сортоиспытательные станции и наиболее крупные сортоучастки являются комплексными и ведут сортоиспытание по зерновым, зернобобовым культурам, льну, картофелю, корнеплодам, многолетним травам и другим культурам. Отдельные культуры испытываются только на некоторых станциях и сортоучастках [6, с. 32-37].

Таким образом, ГСИ способствует расширению генетического разнообразия сельскохозяйственных культур за счет включения в Государственный реестр новых сортов, обладающих уникальными генотипами и характеристиками.

Методики и критерии оценки в ГСИ

Изучение культур и сортов на полях госсортоучастков проводится в соответствии с принятыми севооборотами, типичными для зон, с соблюдением методики государственного испытания и применением сортовой технологии [9].

Методики ГСИ разработаны с учетом особенностей каждой сельскохозяйственной культуры и включают:

• Полевые испытания: основной этап, включающий выращивание сортов в различных условиях в соответствии с установленными агротехническими приемами. В ходе испытаний проводятся фенологические наблюдения, учет урожайности, анализ качества продукции и оценка устойчивости к болезням и вредителям.
• Лабораторные анализы: определение биохимического состава продукции, показателей качества зерна, плодов, овощей и других видов сельскохозяйственной продукции.
• Оценка устойчивости к стрессовым факторам: изучение реакции сортов на засуху, заморозки, засоленность, затопление и другие неблагоприятные условия.
• Статистическая обработка данных: анализ результатов испытаний с использованием современных статистических методов для выявления достоверных различий между сортами.

Чтобы определить, насколько новые сорта сельскохозяйственных культур устойчивы к вредителям и болезням, создают специальные провокационные фоны.

Сортоучастки и сортоиспытательные станции, в дополнение к сравнению сортов, изучают, как особенности сортов и выбранные технологии влияют на их рост и урожайность. С этой целью по перспективным сортам закладываются опыты по срокам посева, нормам высева, дозам удобрений, средствам защиты посевов от полегания, сорняков, вредителей и болезней [5, с. 13-16].

Работа сортоиспытательных станций и госсортоучастков по производственному испытанию и размножению перспективных сортов значительно ускоряет процесс их районирования и позволяет быстрее внедрять наиболее ценные сорта в сельскохозяйственное производство.

В ходе сортоиспытания сорта всесторонне оцениваются по множеству параметров: от продолжительности вегетации и устойчивости к вредителям до урожайности, качества продукции и пригодности к механизированной уборке [2].

Качество сельскохозяйственных культур, оцениваемое в лабораториях Госсортсети, включает: для пшеницы и ржи – содержание белка, клейковины и ее качество, число падения и ИДК; для люпина – показатели белка, алкалоидности, переваримости белка и клетчатки; а также содержание питательных веществ для прочих культур [5, с. 13-16].

Заключение

Государственное сортоиспытание играет первостепенную роль в селекции растений, поскольку позволяет оценить качество и перспективы новых сортов сельскохозяйственных культур до их официального включения в государственный реестр. Оно представляет собой систему мероприятий, направленных на всестороннее изучение перспективных сортов в условиях, приближенных к производственным, с целью выявления их хозяйственно-ценных признаков и особенностей агротехники возделывания. Этот процесс обеспечивает проверку сортов в реальных производственных условиях и гарантирует, что внедряемые сорта обладают необходимыми характеристиками для повышения продуктивности и устойчивости к стрессовым факторам окружающей среды [7, с. 170-172].

В условиях Шербакульского района Омской области, где риски, связанные с неблагоприятными погодными условиями, особенно высоки, ГСИ играет решающую роль в обеспечении стабильных урожаев и продовольственной безопасности.

Также оно служит надежным ориентиром для выбора сортов, отвечающих актуальным запросам экономики и задачам сохранения окружающей среды. Только грамотно проведенное госсортоиспытание способно гарантировать устойчивое развитие агропромышленного комплекса и удовлетворение потребностей населения в качественной сельскохозяйственной продукции [4, с. 189].

Многообразие экологических условий возделывания, связанное с различием почвенных условий, сроков сева, предшественников, возможностей применения удобрений и средств защиты растений, почвообрабатывающей, посевной и уборочной техники требуют внедрения в производство соответствующих сортов, подбор которых должен осуществляться на основе принципа «мозаичного» размещения [8, с. 8-9].

Результаты испытаний позволяют отбирать перспективные сорта, способные обеспечить стабильные и высокие урожаи в сложных условиях. Совершенствование системы ГСИ, внедрение современных методов оценки и анализа данных будет способствовать созданию новых сортов, отвечающих требованиям современного сельского хозяйства и обеспечивающих продовольственную безопасность страны.