CC BY
45УДК 633.11:631.527
ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИОННОГО УЛУЧШЕНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
В ЦЕНТРЕ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ
Б.И. САНДУХАДЗЕ, академик Россельхозакадемии В.Г. КОЧЕТЫГОВ, кандидат сельскохозяйственных наук М.И. РЫБАКОВА, доктор биологических наук В.В. БУГРОВА
М.С. КОРОВУШКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук
Н.Ю. ГУСЕВА
А.А. МОРОЗОВ, кандидат сельскохозяйственных наук Э.К. САНДУХАДЗЕ, кандидат сельскохозяйственных наук ГНУ Московский НИИСХ "Немчиновка"
Приведены результаты селекции сортов озимой пшеницы на высокий потенциал урожайности до 10 т/га, количество белка в зерне 15-16 % и устойчивость к бурой ржавчине.
Ключевые слова: озимая пшеница, селекция, сорт, урожайность, белок, устойчивость.
Для удовлетворения возрастающих по- В соответствии с этим, была определена
требностей Российской Федерации в произ- фенотипическая модель морфоэкотипа сорта
водстве зерна необходимы увеличение и стабильность его валовых сборов. Среди зерновых культур приоритет принадлежит пшенице, особенно озимой, как более урожайной. Во многих регионах РФ, в том числе и центре Нечерноземья, на урожайности и качестве зерна отрицательно сказываются аномальные отклонения погодных условий, противостоять этому должна селекция путем создания сортов, обладающих комплексом хозяйственноценных признаков, пластичностью, экономичной реализацией урожайности.
В селекцентре НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны (ныне Московский НИИСХ «Немчиновка») изначально ориентиром стратегического направления селекции, исходя из природно-климатических условий центра Нечерноземья, было достижение урожайности создаваемых сортов с потенциалом урожайности до 10 т/га и выше. Для чего сортам необходимо было иметь зимостойкость, устойчивость к полеганию за счет кор-токостебельности, к поражению болезнями в сочетании с повышенным качеством зерна (Сандухадзе, 1993).
озимой пшеницы и ее агроэкологические параметры пластичности, отзывчивости на удобрения и толерантности к кислым почвам.
В течение более 40 лет в лаборатории селекции озимой пшеницы осуществляется непрерывный селекционно-эволюционный процесс, на протяжении которого изменяется выраженность селектируемых признаков, их сочетание в пределах одного генотипа.
Повышение урожайности неизбежно связано с устойчивостью сортов к полеганию. Весь опыт селекции подтверждает, что наиболее надежный путь обеспечения устойчивости к полеганию, это создание короткостебельных сортов. Потребовались необходимые доноры, но поиск их осложнялся тем, что короткосте-бельность эволюционно имеет обратную связь с зимостойкостью, свойством особо важным для условий Нечерноземья. Вследствие длительных исследований разрабатывается специальная схема селекции, применяется метод прерывающихся беккроссов с подобранным донором короткостебельности Краснодарским Карликом 1 и рекуррентным сортом Мироновская 808.
Создается целая плеяда короткостебельных сортов нового морфоэкотипа с уровнем зимостойкости, близким к уровню длинноте-бельных сортов Мироновская 808 и Заря. Среди них особо ценные сорта Инна и Памяти Федина, превышающие по урожайности стандарт до 1,0 т/га и выше. Такое удачное придание сортам устойчивости к полеганию отрази-
лось и на всех последующих создаваемых сортах. В табл. 1 приведены высота растений и устойчивость к полеганию возделываемых сортов в сравнении с сортом Заря, длительный период являющимся стандартом по урожайности, входящим в родословную короткостебельных сортов.
Таблица - 1. Изменение в селекции сортов озимой пшеницы высоты растений и устойчивости к полеганию
Год допуска Сорт Происхождение Высота растений, см Устойчи-вость к полеганию, балл
1978 Заря Трехступенчатая гибридизация индивидуальный отбор Мироновская 808 х Линия 126/65 110-120 3,0
1991 Инна Индивидуальный отбор из комбинации Немчиновская 86 х Заря 80-95 4,5
1993 Памяти Федина Индивидуальный отбор из комбинации [(Краснодарский Карлик 1 х Мироновская 808) F3 х Заря] F3 х Янтарная 50 85-90 4,8
1999 Московская 39 Индивидуальный отбор из комбинации (Обрий х Янтарная 50) 90-105 3,7
2005 Галина Индивидуальный отбор из комбинации (Обрий х Памяти Федина) F3 х Инна 80-95 4,5
2006 Немчиновская 24 Индивидуальный отбор из комбинации (Донщина х Инна) 80-90 4,8
2008 Московская 56 Индивидуальный отбор из комбинации (Мироновская полуинтенсивная хИнна) х Московская 39 95-105 3,7
2009 Немчиновская 57 Индивидуальный отбор из комбинации (Донщина х Памяти Федина) х Московская 39 95-105 4,3
2010 Московская 40 Индивидуальный отбор из сорта Московская 39 90-100 3,7
2012 Немчиновская 17 Индивидуальный отбор из комбинации (Немчиновская 24 х Московская 39) 75-85 4,9
Как следует из данных табл. 1, все сорта более позднего периода селекции имеют существенные преимущества по устойчивости к полеганию в диапазоне от 3,7 до 4,9 балла при балле 3 у длиностебельной Зари.
Исследования последних лет 2009-2012 гг. подтвердили эффективность нового донора короткостебельности линии 982/08, полученной индивидуальным отбором из гибридной комбинации (Agapik х Памяти Федина). Перспективные гибридные комбинации были получены от скрещивания линии 982/08 в каче-
стве материнской формы с сортами немчинов-ской селекции. Высота растений отцовских форм тесно коррелировала с высотой растений гибридов, полученных на их основе (г = 0,82 ± 0,13). По данным 2009-2011 гг. высота растений линии 982/08 составила 68 см, Памяти Федина - 87 см, а гибридов - от 86 см до 78 см.
Традиционно в селекции увеличение урожайности сортов, при достижении приемлемого уровня зимостойкости, происходило за счет усиления выраженности таких признаков,
как элементы продуктивности растении и колоса, а также урожаИности ценоза - продуктивного стеблестоя на площади.
В нашем случае, сорта нового морфоти-па, наряду с устойчивостью к полеганию, отличались большим количеством зерен в колосе и большей массой зерна с колоса. Характеристика сортов по урожаИности ценоза и колоса, представленная в табл. 2, показывает, что уровень урожайности короткостебельных сортов Инна и Памяти Федина выше стандарта Заря, при котором они создавались,
на одну тонну, а максимальная в конкурсном сортоиспытании превышала 8 тонн. Сорта Г алина и Немчиновская 24 имели превышение почти в полторы тонны. Для этих сортов характерна высокая масса зерна с колоса -
1,98 г, в редких случаях она достигала двух грамм. По всем сортам вариабельность продуктивного стеблестоя довольно высокая, несмотря на удовлетворительную перезимовку по годам.
Таблица - 2. Характеристика сортов озимой пшеницы по урожаИности и элементам продуктивности (2003-2010 гг.)
Сорт Урожайность Количество продуктивных стеблей, шт/м2 Количество зерен в колосе, г Масса зерна с колоса, г Масса 1000 зерен, г
средняя, т/га min. max. ± к сорту Заря т/га
Заря 5,80 4,33 7,14 - 495 24 1,15 47,5
Инна 7,08 5,74 8,51 1,28 542 29 1,26 43,9
Памяти Федина 6,91 5,82 8,18 1,11 471 30 1,32 43,5
Московская 39 6,05 4,68 8,03 0,20 465 28 1,20 43,0
Галина 7,17 6,50 8,64 1,37 391 31 1,48 48,4
Немчиновская 24 7,20 6,42 8,68 1,40 446 32 1,48 46,9
Московская 56 6,82 5,26 8,54 1,02 497 27 1,30 47,1
Немчиновская 57 6,82 5,17 8,44 1,02 495 31 1,25 42,4
Московская 40 6,15 4,92 7,36 0,35 504 30 1,37 45,2
В 2012 г. новый сорт Немчиновская 17 внесен в Госреестр селекционных достижений и допущен к возделыванию по Центральному региону. Получен индивидуальным отбором из гибридной популяции (Немчиновская 24 х Московская 39). Сорт полукарликовый, высота растений 75-85 см, поражение бурой ржавчиной отсутствует, мучнистой росой поражается на 18 %. Содержание белка в зерне 13,8 %, клейковины - 30,1 %, сила муки 311 е.а. Широко используется в скрещиваниях на устойчивость к бурой ржавчине. С его участием получены новые перспективные линии.
Сорта Галина, Немчиновская 24 отличаются высокой и экономичной отзывчивостью на высокотехнологичный фон выращивания, применение повышенных доз азота в подкормки.
В современных условиях рыночной экономики особое значение придается направлению селекции на повышение качества зерна при сохранении достигнутого уровня урожайности. Однако известны противоречивые представления о снижении качества зерна при акценте селекции на урожайность. Впервые в условиях центра Нечерноземья под нашим руководством удалось создать уникальный, пластичный сорт озимой пшеницы Московская 39 с уровнем урожайности выше 5 т/га, стабильно повышенным содержанием белка 14-16 % и клейковины в зерне 33-36 %. Сорт Московская 39 в сравнительно короткие сроки занял большие площади посева около двух млн. га в регионах допуска Госреестра и за их пределами. С созданием этого сорта в центре России может быть сформирован регион собственного производства зерна продовольственного
назначения. Индивидуальным отбором из сор- ния имеют некоторое преимущество, помимо
та Московская 39 получен новый сорт Мос- урожайности, и по показателям качества зер-
ковская 40, сочетающий урожайность и по- на, приведенным в табл. 3.
вышенное содержание белка в зерне. Надо отметить, что сорта последних лет районирова-
Таблица 3. Характеристика сортов озимой пшеницы по показателям качества зерна (2003-2010 гг.)_________________________________________________________________________________________
Сорт Содержание белка в зерне, % Содержание клейковины в зерне, % ИДК, ед. шк. Сила муки, е.а. Объемный выход хлеба, см3
Заря 14,4 34,7 84 302 1022
Инна 12,9 27,2 71 253 994
Памяти Федина 13,0 29,7 76 272 945
Московская 39 15,4 36,9 76 342 1044
Галина 13,4 31,3 80 265 957
Немчиновская 24 13,6 33,7 83 298 926
Московская 56 13,6 33,2 84 228 964
Немчиновская 57 13,6 32,2 81 242 955
Московская 40 15,9 40,0 81 361 1049
Результаты селекции озимой пшеницы подтвердили, что в условиях центра Нечерноземья созданы сорта с зерном повышенного качества, пригодного для хлебопечения - Московская 39 и Московская 40, вопреки существующим ранее мнениям о невозможности этого.
Среди негативных биотических факторов, характерных в разной степени для многих регионов, в числе первых называется бурая ржавчина. Известно, что в период эпифитотий потери урожая от ее повреждений могут достигать 30 % и более. Несмотря на большой арсенал химических препаратов в борьбе с ней, неизбежно противостояние этому возбудителю должна осуществлять селекция. Трудности в достижении успехов обусловлены тем, что достигнутая устойчивость сорта в процессе селекции быстро утрачивается из-за эволюции патогена, появления новых вирулентных патотипов.
Выведен в МосНИИСХ «Немчиновка» сорт Немчиновская 24, характеризующийся устойчивым к бурой ржавчине, обладающим геном Lr9. За более чем десятилетний период на полях института поражения этого сорта бурой ржавчиной не было обнаружено. С его участием получен сорт Немчиновская 17, не поражающийся этим возбудителем. В табл. 4 показана пораженность бурой ржавчиной сортов озимой пшеницы по годам. Ситуация такова - 2 сорта Немчиновская 24 и Немчинов-ская 17 не имели поражения на протяжении представленного периода (2003-2010 гг.). К толерантным можно отнести сорта Московская 56, Московская 40, поражение более 30 % имели сорта Заря, Инна и Памяти Федина. Пораженность сортов мучнистой росой варьировала по годам, по сортам в среднем от 5-10 % до 25-35 % (табл. 4).
Таблица - 4. Пораженность (%) сортов озимой пшеницы бурой ржавчиной по годам (2003-2010
гг.)
Сорт Годы исследований
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Сред- няя
Заря 20 40 30 30 30 40 10 70 34
Инна 15 30 40 30 40 20 15 50 30
Памяти Федина 15 50 50 30 30 40 20 70 38
Московская 39 5 10 15 20 5 20 20 20 14
Галина 0 10 10 20 10 5 10 30 12
Немчиновская 24 0 0 0 5 0 0 0 0 0
Московская 56 0 5 10 5 5 5 10 20 8
Немчиновская 57 0 10 5 5 5 30 10 20 10
Московская 40 0 5 5 20 5 10 10 10 8
Немчиновская 17 - - - 0 0 0 0 0 0
В исследованиях по созданию нового перспективного секционного материала, устойчивого к бурой ржавчине и продуктивного, были получены лучшие гибридные комбинации, из которых Немчиновская 24 и Немчи-новская 17 - материнские формы, а отцовские - сорта немчиновской селекции. Выделены лучшие - Немчиновская 24 х Московская 40, Немчиновская 17 х Московская 40 и обратные. Данные комбинации отличались сочетанием таких ценных признаков, как повышенное содержание белка в зерне и устойчивость к бурой ржавчине. Признаны донорами сорта Немчиновская 24 и Немчиновская 17 - устойчивости к бурой ржавчине, Московская 40 -повышенного содержания белка в зерне, в дополнении к сорту Московская 39, являющемуся прародителем сорта Московская 40.
В заключение следует отметить, что, наряду с методическими усовершенствованиями проводимой селекции, большое положительное значение имела конкретная реализация положений адаптивной селекции, обусловившая создание в центре Нечерноземья сортов с потенциалом урожайности до 10 т/га, сортов со стабильно повышенным содержанием белка в зерне при урожайности 5,5 - 6,0 т/га и сортов, устойчивых к бурой ржавчине.
В основе высокоурожайных сортов последнего поколения присутствуют сорта разработанного ранее морфоэкотипа - Инна и
Памяти Федина, адаптированные к условиям центра Нечерноземья. С целью улучшения отдельных признаков, были включены в селекцию на качество - сорт Обрий, а в селекцию на устойчивость к бурой ржавчине - сорт Донщина. Генеалогия сортов, созданных в условиях центра Нечерноземья, подтверждает эффективность адаптивной направленности селекции.
FEATURES OF SELECTION IMPROVEMENT OF WINTER WHEAT IN THE CENTER OF NON-BLACK EARTH REGION
B.I. Sanduhadze, V.G. Kochetygov, M.I. Rybakova, V.V. Bugrova, M.S. Korovushkina, N.Ju.Gusev, A.A. Morozov, E.K. Sanduhadze GNU Moscow NII of Agriculture "Nemchinovka"
Results of breeding of varieties of winter wheat on high potential of productivity to 10 t/hectares, quantity of protein in grain of 15-16 % and resistance to brown rust are brought Key words: winter wheat, breeding, variety, productivity, protein, resistance
