Підбір сортів (гібридів)
Сорт є надійним і економічно вигідним фактором підвищення врожайності культури, за будь-якої технології вирощування. Сучасні сорти та гібриди повинні максимально відповідати інтенсивним та індустріальним технологіям вирощування.
Створені у світі селекціонерами сорти і гібриди зернових культур мають потенціал продуктивності, який ще не реалізований у виробництві. Межа продуктивності зернових не тільки не досягнута, але навіть і не встановлена. Вона підвищується в міру селекційного поліпшення сортів і оптимізації умов вирощування. Однак у виробничих умовах, рівень продуктивності реалізується на одну третину, а в деяких випадках – лише на 10-20%. Головна причина недоборів врожаю – невідповідність сорту, технології та економічним ресурсам поля, і навпаки: невідповідність технології, біологічним особливостям сорту й економічним ресурсам.
Потенціал продуктивності сучасних сортів та гібридів зернових культур на сьогоднішній день далеко перевищує 14,0 т/га. Вони толерантні до підвищення рівня азотного живлення, високої щільності стеблостою і практично не мають потреби в застосуванні ретардантів. Збиральний індекс англійських пшениць (0,6) наблизився, на думку фахівців, до максимально можливого.
З появою сортів напівінтенсивного типу істотно зросли врожайність і валові збори зерна. Селекція високопродуктивних низькорослих сортів інтенсивного типу, що вимагали високого агрофону і диференційованої агротехніки, максимально точного обліку біології сорту і рослин, не супроводжувалася відповідним прогресом землеробства у виробничих умовах. У результаті сорти, що забезпечують вагоме збільшення врожаю в умовах високої культури землеробства на етапах їхнього створення і сортовипробування, у виробництві різко знижували врожайність. З іншого боку, адаптивні властивості інтенсивних сортів часто не відповідали екологічним умовам вирощування. Наприклад, повсюдна заміна наприкінці 70-х - початку 80-х років у Нечорноземній зоні Росії сорту ячменю Московський 121 на високопродуктивні, більш стійкі до вилягання сорти закордонної селекції (Надя, Ельгіна, Дворан і ін.) на 80% площ посіву не дали належної віддачі через невідповідність культури поля вимогам цих сортів і їхньої біології в більш екстремальних умовах Нечорнозем'я.
Сучасні високопродуктивні сорти зернових культур повинні характеризуватися стійкістю до хвороб і шкідників, адаптованістю до умов навколишнього середовища та високою якістю зерна.
Для кукурудзи сучасні високопродуктивні гібриди повинні характеризуватися придатністю до механізованого вирощування та збирання, що сприятиме зменшенню розриву між біологічною і фактичною врожайністю.
Зміна клімату в останні роки, зокрема, підвищення середньорічних температур та збільшення ризику посухи, вимагають вирощування інтенсивних, високопродуктивних та посухостійких сортів. У нашій країні створені найбільш зимостійкі та засухостійкі сорти зернових культур, ряд високопластичних сортів, добре пристосованих до різних грунтово-кліматичних умов. Підвищення екологічної стійкості сортів, як найважливішого біологічного фактора інтенсифікації технологій, особливо важливе в зв'язку з тим, що значна частина земельної площі нашої країни характеризується або вкрай холодним, або вкрай посушливим кліматом.
Становить значний інтерес напрямок селекції із створення агрохімічно ефективних сортів (АЕС), які забезпечують зниження витрат мінеральних добрив на 30-% і більше. АЕС рослин є, як правило, стійкими до екстремальних умов. Модель сортів цього типу включає фізіологічні ознаки, що характеризують стійкість рослин до вилягання, толерантність до стресових факторів (абіотичних і біотичних), а також показники, що корелюють з активним поглинанням і раціональною витратою елементів живлення. Вагоме значення в підвищенні віддачі сорту при внесенні добрив має не тільки потужний розвиток кореневої системи, але насамперед активна її фізіологічна діяльність: підвищений приплив вуглеводів до коренів, більш тривале функціонування зародкових і придаткових коренів, підвищений вміст фізіологічно активних метаболітів та ін.
При підборі сортів та гібридів сільськогосподарських культур необхідно враховувати реакцію їх на засоби інтенсифікації. Відповідно до цієї особливості всі сорти та гібриди можна поділити на інтенсивні, напівінтенсивні (пластичні) та екстенсивні сорти (гібриди).
Інтенсивні сорти та гібриди, порівняно від напівінтенсивних, вимагають високої інтенсифікації технології вирощування. В умовах зниження використання засобів інтенсифікації різко зменшують урожайність (В. Д. Паламарчук, О. В. Климчук, І. С. Поліщук та ін., 2010).
За обмеженого ресурсозабезпечення (добрив, засобів захисту тощо) на менш родючих ґрунтах та після задовільних попередників, де потенційні можливості інтенсивних сортів не можуть бути реалізовані повною мірою, доцільно використовувати пластичні сорти, які за даних умов здатні формувати середні рівні врожаїв.
Екстенсивні сорти – це сорти, які дають не високий, але стабільний урожай при обмеженні використання добрив та інших заходів інтенсифікації і характеризуються низьким потенціалом продуктивності.
Також у сільськогосподарському виробництві застосовують суміші видів, сортів та гібридів польових культур.
Мета поєднання в посіві різних за морфологічними, екологічними та біологічними властивостями представлених категорій може бути різною. В агрофітоценозах здебільшого вирощують один сорт, який має свої сортові ознаки росту і розвитку, періоди вегетації, формування врожаю, відношення до екологічних чинників. На відміну від природних фітоценозів, чисті сортові посіви мають певні характерні особливості, такі як: тривалість вегетаційного періоду, використання сонячної енергії, просторове розміщення наземних та підземних органів, їх габітус, однобічне використання елементів живлення, стійкість до несприятливих умов тощо. Тому для якомога повнішого використання чинників життя відповідно до росту продуктивності та якості врожаю, використовують багатосортові й багатолінійні популяції.
Посіви сумішей певних видів польових культур (гетерогенні посіви) на зерно і корм, залежно від конструкції посіву, називаються змішаними, сумісними, підсівними або ущільненими, а посіви сумішей гібридів, сортів, або сортів і гібридів однієї культури – блендами (пірамідами). Основними принципами формування блендів є: агрокліматична відповідність сортів, що залучаються до ценозів, їх адаптаційна різнобічна реакція – відповідь певним умовам поля; достатній рівень гетерогенності агробіологічних параметрів і властивостей сортів у поєднанні з їх біологічною й технологічною сумісністю; технологічна простота формування, вирощування, збирання сумісних посівів, їх агроенергоекономічна доцільність та ефективність.
Залежно від мети вирощування з таких посівів можна мати: корми з більшим вмістом протеїну; посів, що не вилягає завдяки наявності в ньому виду або сорту з такою властивістю; суміш з компонентів, які мають різний період вегетації. Це інколи необхідно для збільшення періоду згодовування, поліпшення якості силосу тощо. Крім того, така полікультура в багатьох випадках сприяє кращому росту рослин – компонентів суміші. Це добре видно в сумішах ярої вики з вівсом, озимої вики з житом, де злакові компоненти краще ростуть порівняно з їх чистими посівами.
У полікультурах практично не виявляється стомлення грунту. При вдалому підборі рослин суміші більш стійкі проти хвороб, шкідників і бур'янів.
Добір сортів і гібридів сільськогосподарських культур є також альтернативою застосування хімічних регуляторів росту (інгібіторів, ретардантів, дефоліантів, десикантів). Для ефективного захисту рослин у сівозміні потрібно спрогнозувати видовий склад шкідників, хвороб і бур'янів. Це дасть змогу використати в посівах певний сорт, намітити реальні заходи захисту рослин, максимально знизити застосування хімічних речовин, поліпшити екологічну ситуацію середовища.
При виборі сорту озимих культур товаровиробники звертають увагу лише на його господарські ознаки, такі як: потенційна урожайність, якість зерна, висота рослин тощо. Але не враховують ознаки сорту (адаптацію): зимо- та морозостійкість, посухостійкість, стійкість до збудників хвороб та шкідників. Без врахування цих ознак неможливо отримувати щорічно стабільний та якісний врожай озимих культур.
За даними Всесвітньої організації продовольства, в 2010-2012 рр. весь приріст виробництва продукції рослинництва буде досягнуто за рахунок нових сортів (гібридів). Для цього розробляється концепція "адаптивного рослинництва" як один із варіантів компромісного землеробства, яке грунтується на використанні сортів (гібридів) нового типу та застосуванні невеликої кількості мінеральних добрив.
Адаптивний сорт (гібрид) має відповідати таким характеристикам: 1) різнитися великою екологічною пластичністю, давати врожай за широкої амплітуди змінюваних умов; 2) відзначатися скоростиглістю; 3) мати високу конкурентоздатність щодо бур'янів, стійкість до хвороб і шкідників; 4) давати високий господарський урожай – насіння, бульб тощо; 5) реагувати на поліпшення умов вирощування; 6) бути придатним для вирощування в суміші з іншими культурами.
Адаптивно-зональне розміщення виробництва, ефективне використання природно-кліматичних умов, новітніх технологій гарантує розкриття генетичного потенціалу гібридів кукурудзи на 70- 80%. Нині, за свідченням американських експертів, виробництво зерна кукурудзи можна подвоїти без істотного збільшення площ посіву. Сучасні гібриди та технології у виробничих умовах дають змогу одержувати 15–18 т/га урожаю зерна. У дослідних посівах вони забезпечували урожайність 21–27 т/га.
Біокліматичний потенціал України в цілому і зони Лісостепу зокрема, дає можливість вирощувати основні види сільськогосподарських культур. Впровадження розроблених на принципах адаптивного рослинництва технологій вирощування сучасних сортів є суттєвим засобом збільшення виробництва продукції рослинництва. Ефективність усіх факторів інтенсифікації технологій вирощування сільськогосподарських культур повинна підвищуватися на основі дедалі зростаючого рівня агротехніки. Сучасні сорти з високою потенційною продуктивністю більшою мірою "сканують" нерівномірний розподіл абіотичних і біотичних факторів середовища, тому завдання щодо одержання стабільних урожаїв нині набуває все більшої актуальності. Це потребує перегляду всієї концепції рослинництва та розробки стратегії його адаптивної інтенсифікації, яка ґрунтується на використанні адаптивного потенціалу всіх біологічних компонентів агроекосистем.
