СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ
METHOD OF DETERMINING FROST-RESISTANCE OF WINTER BARLEY

Изобретение относится к физиологии растений и может быть использовано при диагностике на морозоустойчивость больших наборов сортов и генотипов озимых колосовых культур для целей селекции.
Известен способ определения морозостойкости озимой пшеницы (см. патент РФ №1607087, 1994 г.), в котором проращивают семена исследуемых сортов, получают белковые экстракты из проростков и осуществляют постановку иммунотеста полученного белкового экстракта с сывороткой на белки морозоустойчивого сорта.
Также известен способ определения морозостойкости озимых зерновых культур (см. патент РФ №2370942, кл. A01G 7/00, A01H 1/00, 2008 г. - прототип), включающий посев семян, их промораживание в морозильных камерах с постепенным понижением температуры на 1°C в час и оценку степени морозостойкости растений и занимающий 14 суток на один цикл оценки.
Известные способы определения морозостойкости озимых колосовых культур недостаточно производительны и точны, трудоемки и сроки определения длительны.
Техническим результатом является уменьшение срока оценки, упрощение и повышение точности определения степени морозостойкости.
Результат достигается тем, что в способе определения морозостойкости озимого ячменя, включающем посев семян в емкости: металлические ящики, пластмассовые лотки и контейнеры, их промораживание в морозильных камерах с автоматическим регулированием температурного режима и оценку степени морозостойкости согласно изобретению, при образовании третьего листа - в фазу кущения, растения помещают в холодильную камеру - витрину для закалки и выдерживают при температуре от 0 до +3°C в течение 2 суток, затем переносят в морозильные камеры и оставляют на 2 суток при температуре - -5°C, далее температуру снижают на 1°C через каждый час до критической -12°C…-13°C и размораживают в обратном порядке на 1°C через каждый час до 0°C, затем через двое суток отключают морозильные камеры, выгружают емкости с растениями и на 3-й день после выгрузки визуально определяют состояние растений по 9-ти балльной шкале, при этом морозостойкость, балл: 1 - очень низкая, 5 - средняя, 9 - очень высокая.
Новизна заявляемого изобретения заключается в том, что его использование позволило получить объективные результаты оценки морозостойкости и сократить сроки проведения этой оценки. Кроме того, в результате анализа всей совокупности признаков, содержащихся в независимом пункте формулы данного изобретения, установлено, что в прототипе отсутствуют признаки, присущие заявленному изобретению, в связи с чем «Способ определения морозостойкости озимого ячменя» соответствует критерию «новизна».
Указанные отличительные признаки являются существенными и подтверждают проведенным испытанием возможность осуществления заявленного способа при наличии признаков, его характеризующих, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Из уровня физиологии растений в области селекции по результатам патентных исследований не выявлены способы с совокупностью признаков, содержащихся в формуле заявленного изобретения, в связи с чем «Способ определения морозостойкости озимого ячменя» соответствует критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется графическим материалом, представленным в виде фото. На фото 1 представлена дифференциация исходного материала озимого ячменя по морозостойкости при посеве в металлические ящики; на фото 2 представлена дифференциация исходного материала озимого ячменя по морозостойкости при посеве в пластмассовые лотки; на фото 3 представлена дифференциация исходного материала озимого ячменя по морозостойкости при посеве в пластмассовые контейнеры; на фото 4 представлена дифференциация исходного материала озимого ячменя по морозостойкости при посеве в блок пластмассовых контейнеров.
Способ определения морозостойкости озимых колосовых с.-х. культур осуществляется следующим образом.
Осуществляют посев семян озимого ячменя в емкости, в качестве которых могут быть использованы металлические ящики; пластмассовые лотки; блок контейнеров; контейнеры. Высевают рядами разные новые сорта озимого ячменя, два из них контроли: районированный слабоморозостойкий и высокоморозостойкий. Все ряды в емкостях нумеруют (см. фото 1-4). После образования третьего листа растения, т.е. в фазу кущения их помещают в холодильную камеру - витрину для яровизации и закалки и выдерживают при температуре от 0°C до +3°C в течение 2 суток, затем переносят в морозильные камеры и оставляют на 2 суток при температуре - -5°C, далее снижают на 1°C через каждый час до критической -12°C…-13°C и размораживают в обратном порядке на 1°C через каждый час до 0°C, затем через двое суток отключают морозильные камеры, выгружают емкости с растениями и на 3-й день после выгрузки визуально определяют состояние растений и по 9-ти балльной шкале, при этом морозостойкость при оценке в 1 балл - очень низкая, 5 - средняя, 9 - очень высокая.
Пример конкретного осуществления способа определения морозостойкости озимого ячменя.
Научные исследования проводили на базе Центра искусственного климата КубГАУ, который помимо 8 климатических камер Conviron включает также 2 морозильные камеры Vest Frost (Голландия), Liebherr (Дания) и холодильную камеру-витрину «Атлант» (Белоруссия) для яровизации и закалки растений.
Равномерность однородного по температуре воздушного потока в морозильной камере осуществлялась за счет постоянной работы вентилятора, что позволило получить одинаковую температуру на верхней и нижней полках камеры с отклонениями не более 1°C. Компрессоры в камерах достаточно мощные, что позволяло в достаточно короткий срок перейти к заданной температуре. Например: на переход температуры от +15°C до -1°C требовалось 40-50 минут, а время перехода температуры от -1°C до -2°C составляло 7-10 минут.
Тестируемый материал высевали в металлические ящики, в пластмассовые лотки и пластмассовые контейнеры разных форм и объемов, приемлемых для размещения на полках упомянутых морозильных камер. В металлических ящиках (размером 24×15×6 см) и пластмассовых лотках (30×12×11) высевали по 7 рядков (один рядок - один сорт), первый и пятый рядок - стандарты. Сорта озимого ячменя с известным по предыдущему опыту уровнем морозостойкости (Кондрат, Сармат как слабоморозостойкие. Хуторок, Михайло, Павел как среднеморозостойкие, Добрыня 3, Фараон, Самсон как высокоморозостойкие). При использовании пластиковых контейнеров (30×14×6) в каждый высевали пять сортов озимого ячменя, один или два отмеченные выше контроли (фото 1-4).
Посев в емкости проводили в октябре-ноябре месяце после завершения полевых работ.
Первую фазу закалки осуществляли при низких положительных температурах от +1°C…+3°C, непрерывном освещении и в яровизационной камере «Атлант» в течение 2-х суток. Промораживание начинали при образовании третьего листа (фаза кущения). В случае если температура воздуха была выше +10°C, то тестируемый материал выдерживали в яровизационной камере «Атлант» при 0°C…+3°C в течение 2 суток.
Вторую фазу закалки проводили при отрицательной температуре -5°C в течение 2-х суток в морозильной камере Vestfrost» (глубина - 40 см, ширина полки - 41 см, расстояние между полками - 18 см) и «Liebherr» (глубина - 40 см, ширина полки - 42 см, расстояние между полками - 22 см), в темноте, поскольку освещение влияло на температурный режим промораживания. После второй фазы закалки с помощью автоматической установки температуру снижали до критической -12°C или -13°C в течение 12 часов. После этого размораживание проводили в обратном порядке, на 1°C через час и до 0°C. Морозильные камеры отключали, через двое суток их выгружали и загружали новой партией сортов и линий. В недельном цикле оценки распределение дней недели по важности каждой наиболее целесообразной операции и возможности контроля самых ответственных моментов целесообразно такое:
Пятница: выгрузка предыдущей партии, загрузка новой;
Суббота-воскресенье: первая фаза закалки при температуре 0°C…+3°C в камере - витрине «Атлант» или в яровизационной камере.
Понедельник - вторник: вторая фаза закалки при температуре -5°C в морозильных камерах Vest Frost (Голландия), Liebherr (Дания).
Среда-четверг: снижение температуры до критической для каждой культуры с интервалом 1°C - 1 час, промораживание в течение 12 час, размораживание в таком же порядке до 0°C.
Пятница: выгрузка-загрузка, новый цикл.
Предварительную балльную оценку проводили на третий день после выгрузки из морозильной камеры, а окончательную с подсчетом общего количества растений проводили на десятый день. Конечная оценка проводилась в сравнении с контролями в баллах.
Сорта озимого ячменя, высеянные в металлические ящики, получили следующие баллы (фото 1): 1 - сорт Кондрат слабоморозостойкий (2 балла)
2 - Хуторок среднеморозостойкий (5 баллов)
3 - линия Агродеум слабоморозостойкая (2 балла)
4 - Фараон высокоморозостойкий (8 баллов)
5 - линия Кубагро 1 высокоморозостойкая (9 баллов)
6 - сорт Хайди слабоморозостойкий (3 балла)
7 - сорт Сармат слабоморозостойкий (1 балл)
Сорта озимого ячменя, высеянные в пластмассовые лотки, получили следующие баллы (фото 2):
1 - сорт Кондрат слабоморозостойкий (2 балла)
2 - линия Агродеум слабоморозостойкая (1 балл)
3 - линия Кубагро 1 высокоморозостойкая (8 баллов)
4 - Фараон высокоморозостойкий (8 баллов)
5 - Михайло среднеморозостойкий (5 баллов)
6 - Хуторок среднеморозостойкий (5 баллов)
7 - сорт Сармат слабоморозостойкий (3 балла)
Сорта озимого ячменя, высеянные в пластмассовые контейнеры, получили следующие баллы (фото 3):
1 - сорт Кондрат слабоморозостойкий (1 балл)
2 - сорт Хуторок среднеморозостойкий (5 баллов)
3 - линия Кубагро 1 высокоморозостойкая (9 баллов)
4 - Фараон высокоморозостойкий (9 баллов)
5 - Михайло среднеморозостойкий (6 баллов)
Сорта озимого ячменя, высеянные в блок пластмассовых контейнеров, получили следующие баллы (фото 4):
1 - сорт Кондрат слабоморозостойкий (2 балла)
2 - сорт Сармат слабоморозостойкий (1 балл)
3 - линия Кубагро 1 высокоморозостойкая (7 баллов)
4 - Фараон высокоморозостойкий (7 баллов)
5 - Михайло среднеморозостойкий (5 баллов)
Таким образом, использование заявляемого технического решения позволило уменьшить срок определения степени морозостойкости, а также повысить точность оценки степени морозостойкости.