1.4. Морфофізіологічна модель сортів і селекція на продуктивність

Урожайність – ознака дуже складна. Вона визначається взаємодією багатьох факторів: як зовнішніх (середовище), так і внутрішніх (генотипу). Селекціонеру необхідно враховувати елементи структури урожаю: 1) продуктивність волоті; 2) продуктивна кущистість; 3) продуктивність однієї рослини; 4) кількість рослин на одиниці площі (густота стояння).

Густота стояння в багатьох випадках залежить від здатності насіння енергійно проростати за знижених температур. У зв’язку з цим для північних районів рисосіяння, до яких відноситься й Україна, важливо створювати сорти з меншою вимогливістю до тепла в початковий період вегетації.

Найвищі урожаї забезпечують сорти, які формують кущ з 3 – 5 боковими пагонами (стеблами); зерно на них повинне дозрівати одночасно з урожаєм на головній волоті. Через це висота продуктивна кущистість – одно із головних ознак у селекції на урожайність рису.

Продуктивність волоті залежить від її довжини та щільності, озерненості й маси 1000 зерен. У селекційній роботі перевага віддається крупнозерним сортам із низькою плівчастістю. Частка зерна у волоті складає близько 90%, через це загальна маса волоті є надійною факторіальною ознакою в системі доборів на підвищення урожайності.

Установлена досить висока позитивна кореляція між ознаками: 1) урожайністю і продуктивною кущистістю; 2) урожайністю і тривалістю вегетаційного періоду; 3) урожайністю і висотою рослин. Ці кореляції необхідно враховувати в практичній селекції. Позитивні кореляційні зв’язки урожайності з вегетаційним періодом і висотою рослин створюють певні труднощі в селекції на поєднання високої продуктивності рослин, з одного боку, скоростиглості й короткостебловості – з іншої.

Досить висока кореляція спостерігається між ознаками: 1) урожайністю і довжиною волоті; 2) урожайністю і щільністю волоті.

Слабка кореляція відмічається між ознаками: 1) урожайністю і кількістю колосків у волоті; 2) урожайністю і масою соломини.

Виявлена від’ємна кореляція різного ступеня між урожайністю і вмістом білка в зерні.

Велике значення у визначенні величини урожаю та якості зерна мають структура й архітектоніка посіву. У той же час архітектоніка окремої рослини, або тип рослини, є основою фітоценозу.

Створення того чи іншого типу рослин повинне передбачати вирішення питань просторової структури посіву, інтенсифікації фотосинтезу, взаємовідношення асимілюючих і споживаючих органів із розвитком кореневої системи.

Урожайність тісно пов’язана з багатьма морфологічними ознаками, такими, як товщина, висота і міцність соломини; кущистість; довжина, товщина, забарвлення і кут схиляння листків; розмір і щільність волоті. Окремі ознаки, такі, наприклад, як товщина соломини, не має прямого кореляційного зв’язку з урожайністю, але в той же час вилягання тонко соломистих форм часто приводить до повної загибелі урожаю.

Тип рослин є продуктом тривалих мікро- і макроеволюцій у конкретних екологічних умовах. Так, сорти рису тропічної зони дуже кущаться, мають широкі, довгі, поникаючі, світло – зелені листки, довге (до 2 м) стебло, схильне до вилягання. У сортів помірної зони стебло коротке, стійке до вилягання, листки короткі, вузькі, темно – зелені, прямостоячі, кущистість помірна. Відомий у тропічних країнах глибоководний рис має зовсім інший тип рослини. Для цієї форми характерним є швидкий інтеркалярний ріст головного стебла з наступним формуванням бічних пагонів із сплячих бруньок всіх міжвузлів.

З інтенсифікацією виробництва тип рослини набуває все більшого значення. Перед усім найбільш раціональним визначається використовування напівкарликових (70 – 90 см) сортів з темно – зеленими середніми за розмірами листками, які прикріплюються до стебла під гострим кутом; з відносно товстою соломиною, стійною до вилягання; з середньою, щільною, трохи розкидистою і пониклою волоттю. Стійкість до вилягання визначається обов’язковою властивістю у всіх рисосіючих країнах.

Протягом тривалого часу селекція рису на продуктивність розвивалася в напрямі покращення морфологічних характеристик рослин та оптимізації розподілу органічних речовин між вегетативними та репродуктивними органами, але завдання до цього часу не вирішено повністю [8]. Більшість нових і старих сортів перед дозріванням мають 3 – 4 зелених, фото синтезуючих листків. Маса зерна у відношенні до соломини складає в кращих випадках 60 – 70%, але частіше 50% [1].

Установлено, що основні ознаки фотосинтетичної діяльності посівів рису (розміри листкової поверхні, фотосинтетичний потенціал, чиста продуктивність фотосинтезу, біомаса) мають не значний зв’язок з урожайністю сортів. За наявними даними, наприклад, створені 140 років назад сорти синтезували майже стільки ж сухої речовини, скільки й сучасні генотипи. Зате відбувається суттєві зрушення в розподілі пластичних речовин між вегетативними та репродуктивними органами в процесі фотосинтезу, тобто суттєво змінився характер донорно-акцепторних відношень між цими органами.

Характер донорно-акцепторних відношень у рослин сортів, які розрізняються за потенційною і реальною урожайністю, визначається їх адаптивністю до підвищеного й високого рівня азотного живлення, яке є гарантом формування високої продуктивності. Одні сорти (Лоцман, Спальчик) при підвищеному азотному живленні створюють зайву масу вегетативних органів на шкоду генеративним, що призводить до зниження продуктивності волоті та порівняно невеликого підвищення урожайності, не дивлячись на збільшення у них продуктивних стебел. Рослини інших, більш інтенсивних сортів (Паритет, Славянєц) створюють добре розвинуту волоть, накопичують великі запаси запасних вуглеводів у стеблах, забезпечуючи таким чином повноцінний налив зернівок і, в цілому, формують більш високий урожай зерна. Фізіологи вважають, що ці відмінності зумовлюються різним гормональним статусом сортів. Крім цього, сорти другої групи більш стійкі до вилягання, що підвищує їх перевагу над першими [1].