CC BY
20
Новый высокоадаптивный сорт мягкой озимой пшеницы Щит в почвенно-климатических и агроэкологических условиях юга и юго-востока России
В.И. Ковтун, д.с.-х.н., Л.Н. Ковтун, к.с.-х.н., ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Озимая пшеница является важнейшей продовольственной и стратегической культурой Российской Федерации. В нашей стране она высевается на площади около 18 - 20 млн га. Основные регионы её возделывания - это юг и юго-восток России. Здесь озимая пшеница размещается на площади около 12 - 14 млн га. В Ставропольском крае по разным предшественникам ежегодно она занимает площадь 1,9 - 2,1 млн га.
Дальнейшее увеличение производства продовольственного зерна пшеницы немыслимо без широкого и всестороннего использования новейших достижений науки в области генетики, селекции и семеноводства. Ведущая роль принадлежит созданию и внедрению в производство новых сортов с комплексом важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств (высокая продуктивность и качество зерна, высокая зимоморозостойкость и засухоустойчивость, устойчивость к полеганию и болезням, устойчивость к осыпанию и прорастанию на корню и т.д.), а также совершенствованию технологии их возделывания.
Значительные успехи в увеличении урожайности достигнуты благодаря повышению устойчивости растений к полеганию. Новые сорта выдерживают высокую густоту стояния растений и способствуют увеличению их репродуктивной части над вегетативной.
В перспективе увеличение урожайности и других важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств будет идти через повышение устойчивости сортов к стрессовым факторам внешней среды. Высокопродуктивный сорт должен отвечать трём основным условиям: 1) успешно противостоять воздействию неблагоприятных факторов среды; 2) с максимальной эффективностью использовать благоприятные условия среды; 3) стабильно сохранять высокую продуктивность в условиях производства [1].
Ценность пшеницы прежде всего определяется высоким качеством хлеба. По вкусу, питательности и переваримости она превосходит хлеб из муки всех других зерновых культур. Несомненно, пшеница должна выращиваться в первую очередь на производство хлеба. На кормовые цели для животноводства используется много других сельскохозяйственных культур: это кукуруза, ячмень, горох, соя, сорго, многолетние травы и т. д.
Пшеница является одним из главных поставщиков энергии для человека. Съедая 500 г хлеба, он пополняет около половины своего энергетического
баланса. Пшеница служит одним из важнейших источников белка, витаминов В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), Вз (пантотенат), РР (никотиновая кислота), а также соединений фосфора и железа.
Создание новых сортов озимой пшеницы с высоким качеством зерна - это один из основных путей повышения эффективности сельскохозяйственного производства.
Проблема сочетания высокого урожая с высоким качеством зерна продолжает оставаться важнейшей задачей при создании новых сортов озимой мягкой пшеницы. Качество зерна, как и большинство хозяйственно ценных и адаптивно-значимых признаков, контролирует множество генов. «Новый сорт - это удачно отобранный ансамбль или ассоциация генов» [2].
Сорта озимой мягкой пшеницы должны обладать довольно высокой зимоморозостойкостью. Н.А. Максимов установил, что гибель растений в зимний период связана с повреждением поверхностного слоя протоплазмы [3]. Замерзающий лёд оказывает не только водоотнимающее, но и механически коагулирующее действие на коллоидные вещества протоплазмы.
Важным фактором для понимания явления морозостойкости могут служить исследования Т.Д. Лысенко о стадиях развития растений. Продолжительность первой стадии характеризует степень озимости сортов, которая в определённом отношении коррелирует с морозостойкостью [4].
Российские селекционеры создали большое количество сортов, но лишь единицы сыграли выдающуюся роль в увеличении производства зерна. Критический обзор достижений селекционеров мира показывает, что большого успеха добиваются те из них, кто использует наиболее богатый и генетически разнообразный исходный материал, а также применяет наиболее прогрессивные, научно обоснованные методы работы на всех этапах селекционного процесса.
Селекционная работа в Северо-Кавказском ФНАЦ направлена на создание генотипов озимой пшеницы и других культур с хорошей приспособляемостью к выращиванию в конкретных агроэкологических условиях, с тем, чтобы новые сорта могли максимально реализовать свой генетический потенциал [5].
Материал и методы исследования. Основной метод работы, применяемый в селекции мягкой озимой пшеницы разной интенсивности, - это внутривидовая сложная ступенчатая гибридизация с использованием на первых этапах скрещивания отдалённых в эколого-географическом отношении сортов и форм. На последующих этапах осущест-
вляется скрещивание полученных таким путём сортообразцов, линий генетических источников между собой или с инорайонными сортами, обладающими отдельным или комплексом важнейших хозяйственно-биологических признаков и свойств. На протяжении всех этапов селекционного процесса проводится непрерывный целенаправленный отбор по параметрам разработанной в отделе селекции модели сортов озимой мягкой пшеницы универсального типа разной интенсивности, обладающих комплексом ценных признаков и свойств.
Все оценки, наблюдения, учёт урожая выполнены в соответствии с «Методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1985) [6]. Качество зерна, хлеба определялось по методикам, изложенным в «Методических рекомендациях по оценке качества зерна» (1977) [7]. Математическая обработка результатов исследований проводилась по Б. А. Доспехову [8].
Озимую пшеницу сеяли по предшественнику пар, норма высева составляла 500 всх. зёрен на 1 м2. Перед посевом вносили сложные минеральные удобрения в дозе N^60^0. С целью создания мелкокомковатого состояния почвы проводили предпосевную культивацию на глубину заделки семян (5 - 6 см).
Результаты исследования. В 2017 г. на государственное сортоиспытание был передан новый сорт мягкой озимой пшеницы универсального типа Щит. Сорт создан в ФГБНУ «Ставропольский НИИСХ» (ныне ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ») методом индивидуального целенаправленного отбора из гибридной популяции (Танаис х Уля).
Сорт озимой мягкой пшеницы Щит, селекционный номер (синоним 915/14), относится к южной, степной, Северо-Кавказской экологической группе пшениц. Он хорошо приспособлен к выращиванию в почвенно-климатических условиях юга и юго-востока России и предназначен для посева по удобренным непаровым предшественникам, полупару, парам, среднеинтенсивным технологиям и на засолённых почвах.
Разновидность лютесценс. Колос безостый средней длины (8 - 9 см), веретеновидный, средней плотности, прямостоячий, колосковая чешуя ланцетная, средней длины (8 - 10 мм), нервация хорошо выражена. Плечо скошенное, средней ширины, килевой зубец острый. Зерно крупное (масса 1000 зёрен 44,3 - 47,5 г), слегка опушённое, яйцевидное, красное, бороздка неглубокая. Растения среднерослые (104 - 112 см).
Хозяйственно-биологическая характеристика нового сорта представлена в таблице 1.
Новый сорт Щит обладает высоким уровнем зерновой продуктивности. Так, в 2015 г. по предшественнику пар его урожайность зерна достигала 11,48 т/га. В среднем за три года изучения (2015 - 2017 гг.) в конкурсном сортоиспытании селекцентра она составляла 9,25 т/га. Превышение
по урожайности зерна в среднем за три года над стандартным сортом Гром составляло у нового сорта 2,22 т/га. Установлено, что более высокую урожайность зерна в сравнении со стандартом новый сорт озимой мягкой пшеницы формирует прежде всего за счёт более высокой продуктивной кустистости (2,7 шт.) и крупного зерна (масса 1000 зёрен - 44,3 - 47,5 г). У стандарта Гром эти показатели были соответственно: продуктивная кустистость - 2,2 шт., масса 1000 зёрен - 36,8 - 39,2 г.
Вегетационный период у сорта Щит в среднем за годы изучения был равен 256 дням, у стандарта - 258 дней. Таким образом, новый сорт характеризуется более коротким вегетационным периодом в сравнении со стандартом. Он выколашивается и созревает на 2 дня раньше сорта Гром.
По высоте растений Щит на 25 см выше полукарликового сорта Гром. Несмотря на это, новый сорт обладает высокой устойчивостью к полеганию (5 баллов) за счёт более толстого и прочного стебля, большего количества кремнезёма в стенках стебля в сравнении со стандартом.
1. Хозяйственно-биологическая характеристика сорта мягкой озимой пшеницы Щит (2015 -2017 гг.), предшественник - пар
Показатель Сорт ± к сорту Гром
Щит Гром, стандарт
Урожайность, т/га 9,25 7,03 +2,22
Вегетационный период, дн. 256 258 -2
Высота растений, см 108 83 +25
Устойчивость к полеганию, балл 5,0 5,0 0
Поражение бурой ржавчиной, % 0 23 - 30 -
Поражение мучнистой росой, балл 0 0 - 1 -
Поражение пыльной головнёй, % 0 0 -
Поражение вирусом жёлтой карликовости ячменя, % 0 20 - 30 -
Поражение пиренофорозом, % 0-сл. 5 - 10 -
Поражение септориозом, % 0 10 -20 -
Зимостойкость, балл 5,0 4,9 +0,1
Морозостойкость, % 67,0 52,4 +14,6
Сорт Щит высокоустойчив к основным болезням юга и юго-востока России (к поражению бурой ржавчиной, мучнистой росой, пыльной головнёй, к вирусу жёлтой карликовости ячменя, пиренофорозу и септориозу колоса). Стандартный сорт Гром в значительной степени поражается этими патогенами: мучнистой росой - 0 - 1 балл, вирусом жёлтой карликовости ячменя - 20 - 30%, пиренофорозом - 5 - 10%, септориозом колоса -10 - 20%.
Щит характеризуется высокой зимоморозостой-костью. Зимостойкость у него в среднем за годы изучения (2015 - 2017 гг.) была равна 5,0 балла, у стандарта Гром - 4,9 балла. Морозостойкость нового сорта, т. е. процент сохранившихся (живых) растений после промораживания в камерах низких температур (КНТ), в среднем за эти же годы составила 67,0, у стандартного Грома - 52,4%.
Сорт Щит обладает высокой засухоустойчивостью, не осыпается и не прорастает на корню.
По качеству зерна - это практически сильная пшеница.
2. Биохимические, технологические и мукомольно-хлебопекарные показатели качества зерна у сорта озимой мягкой пшеницы Щит (2015 -2017 гг.), предшественник - пар
Показатель Сорт ± к сорту Гром
Щит Гром, стандарт
Натура, г/л 809 805 +4
Стекловидность, % 63 58 +5
Содержание белка в зерне, % 13,8 13,3 +0,5
Содержание клейковины в зерне, % 27,7 26,8 +0,9
Группа клейковины, ИДК I II -
Сила муки, е.а. 278 264 +14
Объёмный выход хлеба из 100 г муки, см3 795 788 +7
Общая оценка хлеба, балл 4,6 4,1 +0,5
Новый сорт мягкой озимой пшеницы Щит в среднем за годы исследования характеризовался лучшими биохимическими и мукомольно-хлебопекарными показателями по сравнению со стандартным сортом Гром (табл. 2): натура зерна -809 г/л; стекловидность - 63%; содержание белка
в зерне - 13,8%; содержание клейковины в зерне -27,7%; группа клейковины - I; хлебопекарная сила муки - 278 е.а.; объёмный выход хлеба из 100 г муки - 795 см3; общая оценка хлеба - 4,6 балла. У стандартного сорта мягкой озимой пшеницы Гром, который внесён в список ценных пшениц России, показатели были ниже: по натуре зерна -на 4 г/л; стекловидности - на 5%; содержанию белка в зерне - 0,5%; содержанию клейковины в зерне - на 0,9%; хлебопекарной силе муки - на 14 е. а.; объёмному выходу хлеба из 100 г муки -на 7 см3; группа клейковины - II; общая оценка хлеба - 4,1 балла.
Вывод. Новый сорт мягкой озимой пшеницы Щит (синоним 915/14) характеризуется высоким уровнем зерновой продуктивности, в среднем за три года изучения (2015 - 2017 гг.) его урожайность зерна составила 9,25 т/га, что выше, чем у стандартного сорта Гром, на 2,22 т/га. Для нового сорта характерна высокая зимоморозостойкость и засухоустойчивость. По биохимическим, технологическим и мукомольно-хлебопекарным показателям он отвечает требованиям сильных пшениц, не осыпается и не прорастает на корню.
Литература
1. Ковтун В.И. Селекция высокоадаптивных сортов озимой мягкой пшеницы и нетрадиционные элементы технологии их возделывания в засушливых условиях юга России: монография. Ростов-на-Дону: Книга, 2002. 318 с.
2. Созинов А.А. Принципиально новые подходы к созданию новых сортов и сохранению биологического разнообразия // Молекулярно-генетические маркеры и селекция растений. Киев: Аграрная наука, 1994. С. 5 — 9.
3. Максимов Н.А. Избранные труды по засухоустойчивости и зимостойкости растений. М.: АН СССР, 1952. 294 с.
4. Вавилов Н.И. Научные основы селекции. М.; Л.: Сельхозгиз,
1935. 246 с.
5. Ковтун В.И. Сорт сильной озимой мягкой пшеницы универсального типа Барьер // Вестник АПК Ставрополья. 2016. № 2 (22). С. 211 - 213.
6. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1985. 270 с.
7. Методические рекомендации по оценке качества зерна // М.:
ВАСХНИЛ. Научный совет по качеству зерна, 1977. 172 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973.
Качество зерна новых сортов мягкой озимой пшеницы в условиях Северо-Кавказского региона
Н.А. Галушко, к.б.н., Н.М. Комаров, к.б.н., НИ. Соколенко,
к.б.н, ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Создание новых сортов озимой мягкой пшеницы преследует следующие цели: повышение сбора зерна за счёт увеличения урожайности, стабилизация сбора зерна в результате увеличения адаптивности растений, обеспечение получения зерна высоких хлебопекарных качеств.
Однако, несмотря на интенсификацию селекционного процесса (что показывает количество ежегодно вносимых сортов в реестр селекционных достижений), производство хлебопекарной
пшеницы в Российской Федерации ограничивается в основном 3-м и 4-м классами. Поэтому создание новых высококачественных сортов озимой мягкой пшеницы остаётся перманентной задачей как отечественной селекции, так и селекционеров Северо-Кавказского ФНАЦ.
Сорта нашей селекции - Ксения, Березит, Фируза 40, Багира, Каролина 5, находящиеся в Госреестре РФ, отличаются не только высокой урожайностью, но и высоким качеством зерна, комплексом адаптивных признаков и свойств [1].
Целью настоящего исследования стало изучение зависимости качества зерна новых сортов мягкой
