способ определения устойчивости яровых зерновых культур к повреждению шведской мухой

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР К ПОВРЕЖДЕНИЮ ШВЕДСКОЙ МУХОЙ, включающий посев семян и выращивание на провокационном фоне, определение количества взошедших, выживших и продуктивных растений и стеблей с последующим вычислением показателя устойчивости, отличающийся тем, что дополнительно определяют количество растений с поврежденным главным стеблем и количество растений с двумя и более продуктивными стеблями, а в качестве показателя устойчивости используют интегральный критерий устойчивости, значение которого вычисляют по формуле

ИКУ = + ,

где ИКУ - интегральный критерий устойчивости;

Р_в - количество взошедших растений, шт.;

Р_у - количество выживших растений, шт.;

С_у - количество продуктивных стеблей, шт.;

С_к - общее количество стеблей, шт.;

Р_п - количество растений с двумя и более продуктивными стеблями, шт.,

Р_г - количество растений с поврежденным главным стеблем, шт.,

и к устойчивым относят образцы с наивысшим значением показателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции злаковых культур, например ячменя, и может быть использовано в селекционной работе и энтомологических исследованиях.

Известен способ определения устойчивости ячменя путем посева на провокационном фоне и определения влияния повреждения растений шведской мухой на снижение урожая (Чесноков П.Г. Устойчивость зерновых культур к насекомым. М., 1956, с 53).

Недостатком способа является низкая достоверность получаемых результатов. Это связано с тем, что провокационный фон создается при условии более позднего посева (на 10-15 дней позднее оптимального), и растения могут оказаться в неблагоприятных погодных условиях, от которых урожай может снижаться сильнее, чем от повреждений вредителями, и поэтому непосредственно снижение урожая не может служить показателем устойчивости к вредителю.

Известен способ определения вредоносности шведской мухи на ячмене, который основан на сравнении урожаев с поврежденных и неповрежденных растений в естественных условиях без инфекционного фона (Рябченко Н.А. Полевой метод определения вредоносности шведской мухи на яровом ячмене. - Сельскохозяйственная биология, 1984, N 7, с. 123-125).

Недостаток этого способа состоит в том, что проведение испытаний в естественных условиях без инфекционного фона неприемлемо для проведения отборов, т. к. в различные годы наблюдается различное заселение растений вредителями - от 1-2 до 100%.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, описанный в научно-технической литературе [1] . Способ предусматривает посев сортообразцов на провокационном фоне и учет взошедших и выживших растений, а также общее количество стеблей, в т. ч. поврежденных и продуктивных. При оценке по наличию поврежденных стеблей устойчивость оценивают в баллах:

1 - поврежденных стеблей менее 10% - устойчивые;

2 - 10-25% - среднеустойчивые;

3 - 25-50% - слабоустойчивые;

4 - более 50% - неустойчивые.

Существенным показателем устойчивости злаков является также выносливость растений к повреждениям, проявляющаяся в способности сорта формировать новые продуктивные стебли. О выносливости судят исходя из продуктивности растений.

Недостатком этого способа является то, что он дает информацию только об уровне поврежденности растений без учета регенерационной способности (балльная оценка), а выносливость определяют дополнительно, исходя из продуктивности растений без учета других показателей развития, т.е. оценка выносливости необъективна, т.к. на продуктивность влияют и другие факторы (влага, температура, болезни).

Из литературных источников известно, что для определения устойчивости зерновых культур к скрытостебельным вредителям используют такие показатели, как продуктивность растений, наличие поврежденных и неповрежденных растений, стеблей. Сама же устойчивость определяется исследователями по-разному. Это может быть степень снижения урожая поврежденных растений по сравнению с урожаем неповрежденных (Рябченко Н.А. Полевой метод определения вредоносности шведской мухи на яровом ячмене. - Сельскохозяйственная биология, 1984, N 7, с. 123-125; Чесноков П.Г. Устойчивость зерновых культур к насекомым. М., 1956, с. 53; Шапиро И.Д. и др. Иммунитет растений к вредителям и болезням. Л. , 1986, с. 105-107) или оценка по наличию поврежденных стеблей или растений [1].

Согласно схеме кущения злаков растение ячменя имеет главный стебель, два основных и вторичные или боковые, которые вырастают из пазух листьев основных побегов (Образцов А.С. Биологические основы селекции растений. М.: Колос, 1981, с. 83).

Сущность изобретения состоит в том, что при определении устойчивости яровых зерновых культур к повреждению шведской мухой посев семян и выращивание растений проводят на провокационном фоне, за период вегетации определяют количество взошедших, выживших и продуктивных растений и стеблей, а также дополнительно определяют количество растений с поврежденным главным стеблем и количество растений с двумя и более продуктивными стеблями, в качестве показателя устойчивости используют интегральный критерий устойчивости (ИКУ), значение которого рассчитывают по формуле

ИКУ = + где ИКУ - интегральный критерий устойчивости;

Рв - количество взошедших растений, шт.;

Ру - количество выживших растений, шт.;

Су - количество продуктивных стеблей, шт.;

Ск - общее количество стеблей, шт.;

Рп - количество растений с двумя и более продуктивными стеблями, шт.;

Рг - количество растений с поврежденным главным стеблем, шт., и к устойчивым относят образцы с наивысшим значением показателя.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что учитывают количество растений с поврежденным главным стеблем, с двумя и более продуктивными стеблями и определяют устойчивость по интегральному критерию с учетом регенерационной способности пораженных растений.

Изучение патентной и научно-технической литературы свидетельствует о том, что такое сочетание признаков способствует достижению достоверности способа по сравнению с прототипом, является новым и в практике селекции зерновых культур и энтомологических исследованиях не применялось.

У образцов, обладающих высокой регенерационной способностью, при повреждении главного стебля вырастает один из побегов замещения, при повреждении основных стеблей соответственно быстро и синхронно отрастают их побеги замещения. У образцов, не отличающихся устойчивостью, побеги замещения отрастают медленно, неодновременно или совсем не отрастают.

Обнаружено новое свойство известных признаков, а именно возможность характеризовать регенерационную способность растений, т.е. быстрое и одновременное отрастание новых стеблей взамен поврежденных, высокая интенсивность начального роста растений, в результате которой происходит быстрое отрастание, заживление поврежденных стеблей или гибель личинок вредителей в результате быстрого роста и огрубения тканей.

Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения позволяет рассчитать показатель для достоверной оценки устойчивости растений к вредителю и тем самым повысить надежность и эффективность последующего отбора устойчивых образцов. Это подтверждается многочисленными расчетами с использованием разных показателей. Использование только отдельных признаков для вычисления интегрального критерия устойчивости (ИКУ) не позволяет достоверно оценить устойчивость растений к вредителю, что подтверждается низким коэффициентом достоверности.

Только то, что были учтены все основные показатели развития - выживаемость растений, количество стеблей, в т.ч. продуктивных, а также растения с поврежденным главным стеблем и с двумя и более продуктивными стеблями, позволило объективно оценить устойчивость растений к вредителю. Образцы, отобранные по величине ИКУ, оказались наиболее стабильными и сохраняют устойчивость, что подтверждается критерием достоверности.

Введение таких показателей, как количество растений с поврежденным главным стеблем и с двумя и более продуктивными стеблями, позволяет выявить регенерационную способность, т.е. способность к быстрому и одновременному отрастанию новых стеблей взамен поврежденных или заживлению поврежденных, что подтверждается данными, приведенными в табл. 1, 2.

У неустойчивых образцов показатель ИКУ составляет 0,1-1,0, с увеличением показателя ИКУ устойчивость образцов к вредителю повышается, поэтому устойчивые образцы имеют наивысший показатель по сравнению со слабоустойчивыми и среднеустойчивыми, что подтверждается оценкой по балльной шкале, принятой в качестве прототипа. При высоком уровне повреждения исходных образцов и образцов, отобранных известным и предлагаемым способами, количество продуктивных стеблей перед уборкой показывает реакцию образцов на внедрение вредителя. Образцы, отобранные предлагаемым способом, имеют высокую поврежденность наравне с исходными и отобранными известным способом, но, обладая высокой регенерационной способностью, т.е. быстрым и одновременным отрастанием новых стеблей взамен поврежденных или заживлением поврежденных, они успевают к уборке дать по 2-3 продуктивных стебля.

Предлагаемый способ позволяет отбирать достоверно устойчивые образцы. При испытании на провокационном фоне поврежденность устойчивых и неустойчивых образцов была одинаково высокой, различия не доказаны, критерий существенности различий меньше табличного: t = 0,48 < t₀₁ = =4,03; t = 0,42 < t₀₁ = 4,03 (табл.3). Зато количество сохранившихся к уборке продуктивных стеблей при отборе предлагаемым способом составило 52,7 - 100% (t = 5,9 > t₀₁= 4,03), известным способом - 3,9-34,2% (t = 2,2 < t₀₁ = 4,03).

Отобранные известным способом образцы не отличались от исходных форм, т.е. отборы были неэффективными.

Отобранные предлагаемым способом образцы отличались от образцов, отобранных известным способом, т.е. отборы были более эффективными.

П р и м е р. Образцы ячменя высевают на провокационном фоне согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1985, с. 138-143.

Через 10 делянок высевают контрольные образцы - устойчивый и неустойчивый с целью контроля за уровнем заселения фона вредителями. В фазу полных всходов проводят подсчет взошедших растений, в фазу кущения глазомерно по увяданию и усыханию центрального листа подсчитывают количество растений с поврежденным главным стеблем, общее количество стеблей, в т.ч. поврежденных.

В период уборки проводят подсчет количества растений, сохранившихся к уборке, в т.ч. с двумя и более продуктивными стеблями, и количества продуктивных стеблей.

На основе полученных данных вычисляют интегральный критерий устойчивости по формуле:

ИКУ = + где ИКУ - интегральный критерий устойчивости;

Рв - количество взошедших растений, шт.;

Ру - количество выживших растений, шт.;

Су - количество продуктивных стеблей, шт.;

Ск - общее количество стеблей, шт.;

Рп - количество стеблей с двумя и более продуктивными стеблями, шт.;

Рг - количество растений с поврежденным главным стеблем, шт.; и определяют устойчивость образцов к повреждению шведской мухой.

Так, например, значение показателя ИКУ от 0,1 до 1,0 соответствует четырехбалльной оценке по прототипу, т.е. растения, имеющие такой показатель, являются неустойчивыми. Сортообразцы, у которых показатель ИКУ от 1,1 до 1,5, являются слабоустойчивыми и имеют балл 3, среднеустойчивыми являются образцы, у которых показатель ИКУ не превышает 2, и они имеют балл 2, а сортообразцы, у которых показатель ИКУ превышает 2, являются устойчивыми и имеют оценку 1 балл, т.е., чем выше значение показателя, тем устойчивее образец к вредителю.