Селекция хлебных растений

С дописьменных времён и вплоть до нынешнего времени, одним из столпов сельского хозяйства являются злаки. Соответственно, каждое устойчивое повышение их урожайности и улучшение качества неизбежно скажется в лучшую сторону на темпах развития общества. Но, для обеспечения этого повышения (чаще всего) необходимо выполнение предварительных условий, которые делают многие шаги невозможными на раннем этапе развития общества.

Невозможно удобрять поля аммиачной селитрой, если у вас нет в наличии развитого промышленного комплекса и необходимых ресурсов. Невозможно пахать на тракторах, если у вас нет тракторов или они не окупают себя. Невозможно известковать почву, если источника извести нет рядом, как нет и железной дороги, чтобы подвезти её издалека. Региональная специализация ограничивается развитием путей сообщения. И т.д. Одной из немногих реальных возможностей улучшить положение дел в сельском хозяйстве уже на ранних этапах развития является улучшение посевного материала. Даже самая простая селекционная работа методом подбора способна обеспечить заметный результат.

Сам метод достаточно прост: из всего имеющегося в наличии
зерна отбирают самое лучшее. Здоровое, зрелое, полновесное и т.д. Если в
наличии несколько полей – для отбора выбирается поле в наименьшей степени поражённое болезнями/сорняками. Чем более тщательным будет отбор, чем более качественные семена будут продолжать себя в следующем урожае – тем скорее и лучше будет получаемый результат (вплоть до ручного отбора).
Отобранное зерно сеют (если возможно) рядами, на отдельном, ровном участке. При этом сорная растительность на нём, по мере возможности, уничтожается. Важно, чтобы это земля была максимально схожа по качеству/погодным условиям с землей «целевой аудитории». На хорошо удобренной земле можно вывести очень урожайные сорта, которые при посеве на тощих почвах будут реализовывать очень небольшую часть своего потенциала. Зерно, собранное на этом участке, высевают в поле.
Далее, каждый год эти действия повторяют.
Во время возки ворохов на гумно и на самом гумне – очень небесполезно собирать зёрна, выпавшие из колосьев, т.к. первыми выпадают наиболее спелые/тяжёлые зёрна.

Этот метод увеличивает урожай и улучшает его качество, но в ограниченных пределах, не позволяя получать новые сорта. Для чего нужно заниматься систематическим усовершенствованием выбранного материала. В семени заложены и полезные, и вредные свойства материнского растения; семя, в свою очередь, передаст их потомству. Вследствие этого возникает необходимость отбраковывать до уборки все растения с недостатками и подбирать для дальнейшего размножения наилучшие экземпляры. Когда высевается хлеб, собранный с одного поля – неизбежно высевается смесь из нескольких разновидностей растений. В каждом хлебном кусте встречаются колосья более крупные и лучше развитые, чем другие, выросшие из того же зерна. Следовательно, более продуктивно отбирать для дальнейшего размножения наилучшие колосья в поле. При этом важно не отбирать для размножения колосья, лучшее развитие которых обусловлено ненаследственными факторами (лучшее удобрение земли, более вспаханная почва, лучшие условия освещённости и т.д.). Поэтому, для размножения не отбирают колосья с краёв поля и мест с особенно богатой растительностью, а берут из середины поля – где хлеб растёт наиболее густо и равномерно. Колосья, по всем параметрам отвечающие требованиям селекционера, срезаются ещё до уборки, а полученное с них зерно – высевается (в оптимальные сроки) рядами в специально устроенном питомнике. В следующем году из питомника отбирают лучшие колосья, и зерном с них засевают питомник, остатки же – высевают на обычных полях. Метод позволяет ещё больше (в сравнении с вышеописанным) увеличить урожай и его качество. Таким методом были получены шланштедтская и петкусская рожь, андербекский овёс. Однако, в отношении ржи его применение ограничено, т.к. она легко скрещивается с другими сортами. Овёс, ячмень, пшеница – самоопылители, поэтому случаи скрещивания у них – редкое исключение.

Следующая ступень усовершенствования – основана уже не на отборе колосьев, а на отборе лучших зёрен из лучших колосьев. Т.к. зёрна одного и того-же колоса сильно разнятся между собой величиной, формой, весом, а также неодинаковой степенью изменчивости в следующем поколении. Именно здесь (при наличии свободных рук и не слишком больших объёмов) может быть оправдан даже ручной отбор семян. Самые лучшие зерна, обладающие наиболее выраженными полезными свойствами, помещаются в средней части колоса – поэтому практиковалась обрезка колосьев. Колос делили на 3-4 равные части, верхнюю и нижнюю отбрасывали, а для размножения брали среднюю. Не только в самом колосе, но и в отдельных колосках, составляющих собой колос, находится зерно неодинакового качества. Например, у пшеницы, содержащей в колосках более двух зёрен — самое лучшее зерно находится в среднем, а не в нижнем или верхнем колосках. Чем тщательнее отбор – тем скорее и выразительнее результат. При этом, улучшение сорта в начале идёт быстро, потом замедляется, пока, на определённом этапе, не останавливается. После чего, селекционеру остаётся только путём подбора удерживать характеристики полученного сорта. Если же таких усилий не прилагается – любой сорт со временем выродится.
В XIX веке, когда улучшением сортов занялись всерьёз, Ф. Галлет сформулировал первые положения селекционной работы со злаками:
1) Всякое вполне развитое растение, будь то пшеница, овес или ячмень, даёт один колос, обладающий большей продуктивной силой в сравнении со всеми другими колосьями того же растения.
2) Каждое такое растение производит одно зерно, снабжённое наибольшей продуктивной силой.
3) Наилучшее зерно данного растения находится всегда в его наилучшем колосе.
4) Большая жизненная сила этого зерна передаётся его потомству в различной степени.
5) Постоянным тщательным подбором улучшаются качества данного растения.
6) Улучшение продвигается в начале быстро, затем медленнее и, наконец, совершенно останавливается после долгих лет, конечный предел улучшения.
7) Путём дальнейшего беспрерывного отбора удерживаем на одном уровне качества растения и приобретаем, наконец, установившийся тип.

В 1857 году он выбрал самый лучший колос пшеницы, который
только смог найти (длинна 4 и 3/8 дюйма, 47 зёрен). В 1858 году длина лучшего колоса достигала уже 6 и ¼ дюйма, а зёрен он содержал 79 зёрен, на лучшем растении было 10 колосьев (по большей части такой скачок в производительности объясняется тем, что каждое зерно Геллерт помещал в максимально комфортные условия). В 1859 году лучший колос был 7 и ¾ дюйма в длину и содержал 91 зерно, на лучшем растении было 22 колоса. В 1861 году из одного зерна он получил 52 колоса, из которых лучший содержал 123 зерна и был длиной 8 и ¾ дюйма. Галлет улучшил 4 вида пшеницы, 2 вида овса и 1 вид ячменя.

И касательно эффекта, который может дать работа над облагораживанием сорта. Как предел возможностей данного метода можно, наверное,
привести пример улучшения крестьянской ржи на Собешинской опытной станции (в Царстве Польском, 80-ые года XIX века). Если, до начала опытов, рожь давала урожай 48-60 пудов с десятины, то после их окончания урожайность достигала (вероятно, на опытных полях) 160 и
более пудов с десятины.

Источник: Попаданцев.Нет