Вступ
Сорго - кормова, продовольча і технічна культура. Зерно використовується для приготування комбікормів і як концентрований корм для свиней, корів, коней і птиці. Зелена маса і сіно - добрий корм для великої рогатої худоби, а силос за якістю наближається до кукурудзяного. При скошуванні сорго в зеленому стані одержують непогане сіно. Для цього особливо придатне трав'янисте сорго (суданська трава). Після його скошування відростає отава, яка може бути використана на зелений корм і як пасовище. За поживністю 100 кг зерна сорго відповідає 119 корм. Од (76 г перетравного протеїну на 1 корм, од.), 100 кг силосу - 22 корм, од., 100 кг зеленої маси - 23,5 корм, од., 100 кг сіна - 49,2 корм. од.
Сорго є важливою продовольчою культурою. У цьому відношенні воно займає третє місце в світі після пшениці і рису. Зерно використовується для виготовлення крупи. У країнах Африки, Індії, Східної Азії сорго є основною хлібною культурою.
Сорго вирощують також як технічну культуру.
Цукрове сорго, зелені стебла якого містять 10-15% цукру, використовують для виробництва сиропу. З волотей віничного сорго виготовляють віники, щітки.
Висівають сорго і як кулісну культуру для снігозатримання і для створення смуг для захисту посівів від суховіїв. Вирощують сорго в післяжнивних і післяукісних посівах.
Центром походження зернового сорго є Африка, цукрового - східна Азія. У Китаї і Індії сорго відоме за 3 тис. років до н.е., в Середній Азії - за 2,5-3 тис. років до н.е. В європейських країнах його вирощують з XV, у Росії — з XVII ст. Сорго на корм вперше в Україні висівали під Херсоном у 1890 р.
Світова площа посіву сорго близько 50 млн га. На значних площах його вирощують в Африці, Індії, Китаї, США, країнах Близького Сходу і в деяких європейських країнах. У світовому землеробстві середня врожайність зерна сорго близько 15 ц/га
В Україні сорго вирощують переважно як кормову культуру на зерно і зелену масу на площі понад 85 тис. га. Основні площі посіву розміщені в південних посушливих областях: Миколаївській, Херсонській, Одеській, Дніпропетровській та ін. Середня врожайність становить 12,5-14,5 ц/га. У передових господарствах збирають по 45-50 ц/га зерна і 250-300 ц/га зеленої маси.
В Україні сорго почали вирощувати з середини 19 століття, як кормову культуру. За багаторічними результатами досліджень Державної служби з охорони прав на сорти рослин, у посушливих районах України врожайність зерна сорго вище, ніж кукурудзи, на 27%. Основні його площі зосереджені в південному регіоні: Миколаївській, Одеській, Дніпропетровській, Донецькій областях і в Криму.
Оскільки зміни клімату вимагають перегляду сівозмін на користь посухостійких культур, то сорго є однією з найперспективніших сільсь-когосподарських культур для вирощування на зерно, зелений корм і особливо для виробництва альтернативного палива - біопалива. Актуа-льність досліджень цієї культури є очевидною.
Завдання селекції. В Україні в основному вирощують зернове і силосне сорго, яке є цінною кормовою культурою для посушливих районів. Основне завдання селекційної роботи - створення сортів і гібридів, які відрізняються високою продуктивністю, ранньостиглий, дружності появи сходів, зниженою вимогливістю до тепла в період сходів, швидким темпом зростання після сходів, стійкістю до попелиці та бактеріозу.
Сортам і гібридам зернового сорго повинні бути притаманні такі ознаки і властивості: високий вміст протеїну в зерні, мала кущистість (1-2 стебла на рослині), вирівняний стеблостій і одночасне дозрівання мітелок, низькорослість (до 150 см), ніжка волоті повинна виступати з верхніх листових піхв, що полегшує механізоване прибирання. При несприятливих умовах обробітку (похолодання, високі температури при посухи, пошкодження попелицею) в листках і стеблах сорго утворюється в невеликих кількостях синильна кислота (ціаністий глюкозид), зміст якої залежить також від сорту і фази розвитку рослин. Тому при виведенні сортів на силос і зелений корм необхідно вести селекцію на відсутність або низький вміст ціаністого глюкозиду, щоб не допустити отруєння худоби.
1.Систематика , походження, ботанічний опис і біологічні особливості культури.
1.1 Систематика культури.
Сорго належить до роду Sorguhum, який об'єднує багато одно- і багаторічних видів. Із культурних видів на території СНД поширені: сорго звичайне (S. vulgare Pers.), гаолян (S. chinense Sakushev), джугара (S. cernuum Host) і суданська трава (S. sudanense Pers.).
1.2 Походження культури.
Центром походження зернового сорго є Африка, цукрового - східна Азія. У Китаї і Індії сорго відоме за 3 тис. років до н.е., в Середній Азії - за 2,5-3 тис. років до н.е. В європейських країнах його вирощують з XV, у Росії — з XVII ст. Сорго на корм вперше в Україні висівали під Херсоном у 1890 р.
1.3 Ботанічний опис.
Рід сорго {Sorghum Moench.) об'єднує за різними даними від 34 до 50 видів, серед яких є дикі й культурні, однорічні та багаторічні. В Україні поширені два види культурного сорго: сорго звичайне (S. vulgare Pers.) (2n-20) і сорго трав'янисте, або суданська трава (S. sudanense Pers.) (2n-20). Сорго звичайне - однорічна трав'яниста рослина.
Коренева система дуже добре розвинена, проникає у грунт на глибину до 3 м і в боки - на 100-120 см. Крім первинних і вузлових підземних коренів, здатне утворювати з нижніх надземних вузлів повітряні корені. Стебло - виповнена нещільною серцевиною соломина заввишки у низькорослих форм менше 1 м, високорослих - до 3,5 м (у тропіках - до 5-7 м); діаметром від 1 до 5 см, може мати антоціанове забарвлення. Кількість міжвузлів на стеблі залежно від висоти коливається від 5-9 до 25. При дощовій погоді стебла можуть гілкуватися. Сорго добре кущиться, у сприятливе літо може утворювати до 5-6 стебел. Листки великі, з язичком, без вушок; завдовжки 50-100 см; з шириною пластинки 1-6 см, у деяких форм - до 10 см і більше. Вкриті восковим нальотом, часто з антоціановим забарвленням. Суцвіття - стиснута або розлога волоть, вісь якої може бути довгою - 40-50 см, середньою - 15-25 і короткою - 3-5 см; прямою або зігнутою; при гілкуванні утворює бічні гілки першого, другого і наступних порядків. На кінцях гілочок розміщуються по два-три одноквіткових колоски, з яких один - сидячий двостатевий, плідний, інші - безплідні, чоловічі або стерильні. Значна частина чоловічих колосків після цвітіння обпадає. Колоскові луски плодоносних колосків досить щільні, шкірясті, глянцеві, голі або опушені, широкі, повністю чи частково закривають зернівку, квіткові - тонкоплівчасті, з яких нижня може мати остюк. Сорго - факультативна перехреснозапильна рослина. Зернівки голі або плівчасті, округлої, овальної, видовжено-овальної, яйцеподібної форм; за забарвленням білі, жовті, коричневі, чорні. Маса 1000 зерен - 20-40 г.
Залежно від способів використання культурне сорго об'єднане у чотири групи: зернове (S. bicolor), цукрове (S. sacchartum), віничне (S. technicum) та трав'янисте (S. sudanense).
Зернове сорго вирощують на зерно. Представлене низькорослими малокущистими формами, заввишки 90-175 см. Утворює щільні кім'ясті волоті з відкритим голим зерном. Серцевина стебла суха або напівсуха, центральна жилка листка дорослої рослини має жовтувато-біле або біле забарвлення. Об'єднує такі види: сорго кафрське, джугара, дурра, гаолян та ін.
Цукрове сорговирощують на зелений корм, силос, для одержання некристалізованого цукру, який використовують при виробництві харчових сиропів. Представлене високорослими кущистими формами (200-350 см), із соковитими солодкими стеблами, в серцевині яких міститься до 17% цукрів. Центральна жилка листка сіро-зелена. Зерно плівчасте або злегка відкрите, волоть розлога.
Віничне сорго вирощують для виготовлення віників, щіток. Утворює довгу (до 40-90 см) волоть, у якій дуже коротка вісь з гілками переважно першого порядку. Серцевина стебла суха, центральна жилка листка біла. Зерно плівчасте.
Трав'янисте сорго (суданська трава) вирощують на зелений корм, сіно. Відзначається вищесереднім ростом (1,5-3 м), сильною кущистістю, тонкими голими стеблами (3-10 мм) з губчастою серцевиною, пониклими листками завдовжки 30 і 70, завширшки 2-4,5 см та різко вираженою світлою центральною жилкою, розлогою волоттю з мутовчастим розміщенням гілок першого порядку, утворенням остистих колосків і плівчастих овальних зернівок завдовжки 3,5-5 мм і завширшки 2-3 мм. Суданська трава добре відростає після скошування.
1.4 Біологічні особливості сорго.
Сорго серед злаків другої групи — найбільш теплолюбна рослина. Насіння його проростає при температурі ґрунту 10 - 12 °С, а сходи не витримують температури нижче 0 °С. Добре росте і розвивається при 30 - 35 °С, легко витримує спеку до 40 °С. Це одна з найбільш посухостійких рослин з транспіраційним коефіцієнтом 150 — 200.
Сорго невибагливе до ґрунту. Може добре рости як на легких, так і на важких за механічним складом ґрунтах. Малочутливе до підвищеної засоленості ґрунту. Проте кращими для нього є легкі супіщані ґрунти, де воно формує найвищі врожаї.
Морфобіологічні та екологічні особливості. Сорго належить до сімейства злакових (Graminial) роду Sorguhum, який об'єднує багато одно- і багаторічних видів. Із культурних видів на території СНД поширені: сорго звичайне (S. vulgare Pers.), гаолян (S. chinense Sakushev), джугара (S. cernuum Host) і суданська трава (S. sudanense Pers.). Всі види однорічні, їх вирощують для продовольчих, технічних і кормових цілей. З диких видів сорго в Середній Азії трапляється гумаї— злісний бур'ян.
За характером волоті та щільністю розміщення у ній гілочок різних порядків сорго поділяють на три підвиди: розлоге (волотисте — ssp. effusum Korn.), стиснене (ssp. contractum Korn.) і кормове (ssp. compаctum).
Колоски волотей сорго одноквіткові, розміщені по два або три. Запилюється здебільшого перехресно, однак можливе й самозапилення .
Зерно сорго округле, без боріздки, голе або плівчасте, в колоскових і квіткових лусках. Маса 1000 насінин 20 — 30 г. В одній волоті утворюється від 1600 до 3500 зернин.
За характером використання розрізнять сорго:
• цукрове — високоросла рослина, стебла використовують для
вироблення патоки й сиропу, а також на силос; зерно плівчасте та
напівплівчасте, важко обмолочується;
• віничне — для отримання волотей, виготовлення віників, щі -
ток; серцевина стебла суха; волоті 50 — 90 см не мають головної осі;
зерно плівчасте;
• трав'янисте (суданська трава) — в нього інтенсивно ростуть то
нкі стебла, сильно кущиться; вирощують на зелений корм і сіно;
• зернове — порівняно низькоросле; вирощують на зерно; серцевина напівсуха; зерно відкрите й легко обмолочується; харчові сорти білозерні, без присмаку таніну.
Сорго найбільш теплолюбна рослина серед хлібів другої групи. Насіння проростає при мінімальній температурі 12-13 С. Сходи сорго дуже чутливі до низьких температур. Вони гинуть при температурі мінус 2°С. Сорго добре росте і розвивається при температурі 30-35°С, легко переносить спеку до 40°С. Для його дозрівання потрібна сума ефективних температур 2200-2500°С.
Сорго - одна з найбільш посухостійких рослин. Транспіраційний коефіцієнт його 150-200. Разом з тим позитивно реагує на зрошення підвищенням урожайності. Добре використовує вологу опадів другої половини літа початку осені. Надзвичайно стійке до ґрунтової і повітряної посухи.
Сорго не вимогливе до ґрунтів, добре росте на важких і легких ґрунтах. Найбільш придатними для нього є добре прогріті, пухкі, аеровані ґрунти. Переносить підвищену засоленість ґрунтів. На початку вегетації, як і всі просовидні хліба, росте повільно (4-5 тижнів) і пригнічується бур'янами.
Сорго - світлолюбна, перехреснозапильна культура короткого дня. Вегетаційний період триває від 90 до 115 днів.
2.Сучасний стан і досягнення селекції.
2.1Коротка історія розвитку селекції сорго в Україні і за кордоном.
Селекційна робота з сорго була розпочата в нашій країні в 1951 р. на Синельниківської селекційно-дослідної станції (Дніпропетровська область). В даний час по селекції сорго ведуть роботу Всесоюзний науково-дослідний інститут кукурудзи, ВНИИР імені М. І. Вавілова, Всесоюзний селекційно-генетичний інститут, Ставропольський науково-дослідний інститут сільського господарства, Зерноградская селекційна станція та інші установи. Методами масового і індивідуального відбору з колекційного і місцевого матеріалу отримано значне число сортів. У 1965 р. були районовані Перші гібриди сорго на стерильній основі - гібрид зернового сорго Схід (лінія А-385СХ Кубанское червоне 1677) і Гібрид ранній 1 (лінія Стерильна 8Х Норгум покращений). Районує близько 50 сортів і гібридів зернового та силосного сорго.
США штат Канзас основна увага в програмі досліджень сорго в напівпосушливий районах виділяється підвищеню врожайністі за рахунок розвитку елітних батьківських ліній з посухостійкістю (в період- до цвітіння та після цвітіння), стійкість до гербіцидів, холод о- тепло стійкості, стійкість до хвороб (Фузаріозної гнилі, антракнозу, і ріжків).
Використання молекулярних маркерів в селекційній програми сорго на CIRAD.Програма по розмноженню сорго в CIRAD (екс IRAT) почалася в 1960 році.В основному базуються на масовому доборі серед західно-африканських сортів, переважно морські форми , які представляють адаптаційні риси вологий клімат ( фотоперіодичну чутливість).
З 1960р. в Молдавському навчально-дослідному інституті селекції та насінництва і агротехніки польових культур ведеться робота по створеню нових стерильних линій і гібридів на стерильній основі і відновлення на фертильній основі.Для того щоб визначити ступінь прояву гетерозису і вивчення закономірностей успадкування деяких господарських,біологічних і морфологічних властивостей на стерильній основі,де в якості материнської рослини слугувала стерильна форма А-385. Вивчення гібридів сорго зернового показали ,що воно дають урожай зерна значно вищий.ніж сорти взяті в якості батьківських форм.
2.2 Досянення селекції культури.
В даний період широкі комплексні дослідженя по соргових культурах в Україні ведуть:Інститут зернового господарства,Синельниківська та Геніченська дослідна станції,Селекційно-Генетичний інситут,Південний філіал «Кримський агротехнічний університет»НУБіП,дочірне підприємство «Рейлін».Луганський інститут АВП(7).
З 2009р. виробництву України рекомендовано 21 сорт сорго,в т.ч 17 вітчизняної селекції.Селекції дочірних підприємств «Рейлін» рекомендовано 5 сортів (Даш Е,Пройм , Спринт 2, Спринт W341.22, Сфівт);Інститут зернового гоподарства УААН-три (Дніпрельстан , Краєвид , Лан59);по два сорти-Луганського інституту АВП(Анна,Максим),Південного філіалу «Кримський агротехнологічнтй університет»НУБіП(кримбел,Кримдар10) і фірми ПіонерСемена Холдинг(Космосом, ПР88У20).
По одному сорту рекомендовано: Селекційно-генеичного інституту (Одеський 205),Синельницької (Степвий 8F1) та Геніченської (Ковчег)дослідницьких станцій,приватної фірми «Зернова компанія» «Словянське поле» (Словянське поле 210),фірми Франції Р2н (Бургго) і Євраліс Семанс-Кейрас F1(7).
В кінці ХХст. Селекціонерами України на основі віддаленої гібридизації в результаті схрещування сорго-рису створено нову зернову культуру –сориз(Sorgum Orysoidum).
3.Завдання і напрями селекції,модель сорту.
3.1Завдання і напрямки селекції.
Крім загальних завдань селекції культури(селекція на урожайність і якість зерна та зеленої маси,на стійкість до несприятливих факторів навколишнього середовища,основних хвороб і шкідників,на придатність до інтенсивних технологій вирощування),різні напрями господарського використання сорго вимагають і реалізації специфічних завдань селеції.Для зернового сорго нові сорти і гібриди повинні відповідати таким вимогам:
а)вегетаційний період їх не повинен перевищувати кількість днів безморозного періоду в районі їх перевищення;
б)висота рослин не більше 120си,при належній вирівняності по висоті розміщення волотей і їх дозрівання;
в)волоті-рихло-кім`ясті. З повним виходом із верхнього листка;
г)рослини стійкі до вилягання і осипання зерна.
В залежності від мети господарського використання всі соргові культури поділяються на чотири групи,кожна із яких має свої морфологічні ознаки і біологічні властивості,напрями в використанні і селекції.
1.Зернове сорго.
2.Цукрове сорго.
3.Трав`яне сорго.
4.Віничне сорго.
Основним напрямом нових широких селекційних є створення шляхом віддаленої гібридизації біотипів,які одержали нові назви.
Судзерен-це суданка зернова одеожана від гібридизації зернового сорго і суданської трави з використанням низькорослих тонкостебельних , кущистих,ранньостиглих рослин на високоякісне зерно без таніну,головним чином для суцільних рядових посіві з метою роздільного збирання і одежання сухого зерна без штучного сушіння.
Зетра-високорослі форми суданки зернової на корм та силос з підвищеним вмістом високоякісного зерна.
Вінер-гібридного походження від схрещування зенового сорго і судзеренів з віничним сорго.Вони перспективні для впровадження у найбільш посушливі зони на зерно.
Цукерман-біотип від схрещування зерновогоі цукрового сорго з добором високорослих рослин з соковитим стеблом і солодким соком в ньому та білим голим при обмолоті зерном.Форми ці рекомендуються як на високоякісний мологінний зелений корм та для заготівлі більш якісного за кормовими характеристиками силосу.
3.2Вимоги до нових сортів.
Сортові ресурси сорго зернового в Україні формуються відповідно до Методик проведення експертизи сортів на відмінність, однорідність і стабільність (ВОС), яка була впроваджена для досліджень у 2003 р. (40 ідентифікаційних ознак), модифікована та доопрацьована (Безручко О. І.УІЕСР, 2008 р.) і впроваджена (Наказ № 839 від 15.03. 2009 р.), передбачає опис 40 морфологічних ознак сортів–кандидатів і батьківських компонентів (інбредні лінії), з яких 31 – кількісних та 9 – псевдоякісних.
Методикою визначені періоди обстеження ознак на підставі проходження основних фенологічних фаз розвитку рослин.Морфологічному описові та
визначенню параметрів підлягають як вся рослина, так і окремі її органи (стебло, листки, колосок, квітка, приймочка, тичинки,волоть і зернівка). Морфологічний опис ідентифікаційних ознак сорту (кількісні – QN,псевдоякісні – PQ) здійснюється методом візуальної оцінки та за допомогою вимірювань чи підрахунків залежно від типу прояву ознак.
Кількісні ознаки.
Кількісні ознаки опрацьовуються за програмою «Варіаційний ряд», яка передбачає визначення: середнього значення ознаки (M), помилки середньої
(mM), коефіцієнта варіації (V), помилки коефіцієнта варіації (MV),СКВ – середнього квадратичноговідхилення (σ), дисперсії (σ2), однорідності (Od), ознаки однорідності (+) і неоднорідності (–) .Коди кількісних ознак визна-
чають за середнім значенням (М) і проставляють його значення відповідно градації даної ознаки, однорідність – за коефіцієнтом варіації (V), критерій однорідності – V ≤ 12–20%.
Державне сортовипробування ґрунтується на проведенні формальної експертизи документів.Заявки на сорт рослин і кваліфікаційної (технічної) експертизи
сортів рослин, а також на експериментальних оцінках морфологічних, біологічних і цінних господарських ознак сортів рослин , визначення їхньої придатності для використання з дотриманням екологічних, технологічних
принципів та прийнятих Методик досліджень.
У Державний реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні на 2012р., внесено 33 сорти сорго звичайного.