CC BY
15
Научная статья
УДК 633.Ш»321»:631.52
doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-28-32
Оценка селекционного материала яровой пшеницы по признаку натура зерна в конкурсном испытании*
Татьяна Александровна Тимошенкова, Юлия Сергеевна Ващенко
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН
Аннотация. Оценка и отбор селекционного материала по определённым показателям в конкретных условиях зон возделывания занимают главное место в работе по селекционному и генетическому улучшению пшеницы. В условиях центральной степной зоны Оренбургской области проведено определение потенциала формирования натурной массы зерна у селекционных номеров двух видов яровой пшеницы в питомниках конкурсного испытания. Из исследованных 70 номеров яровой мягкой пшеницы за 4 года испытаний 20 % формируют высоконатурное зерно, 64 % - натуру средней величины и 16 % - с низкой величиной натуры. За тот же период из 50 изученных номеров яровой твёрдой пшеницы от 45 % можно получить зерно с высокой натурой, от 25 % - с натурной массой средней величины и 30 % - низконатурное. Корреляционно-регрессионный анализ позволил выявить существование сильных зависимостей между урожайностью и величиной натуры зерна у обоих исследованных видов яровой пшеницы (гух = 0,9740,976). В результате экспериментальной работы выделен перспективный селекционный материал яровой пшеницы, сочетающий высокую величину натуры зерна с повышенной урожайностью. Лучшими по натуре зерна, превосходящими сорт-стандарт Саратовская 42, являются селекционные номера Лютесценс 1806, Лютесценс 1807 и Альбидум 1813, сорт-стандарт Оренбургская 10 - Гордеиформе 5901 и Леукурум 5902.
Ключевые слова: яровая пшеница, селекционные номера, конкурсное испытание, натура зерна, урожайность, взаимосвязь.
Для цитирования: Тимошенкова Т.А., Ващенко Ю.С. Оценка селекционного материала яровой пшеницы по признаку натура зерна в конкурсном испытании // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 28 - 32. doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-28-32.
Original article
Evaluation of the breeding material of spring wheat on the basis of nature of grain in a competitive test
Tatiana A. Timoshenkova, Yulia S. Vashchenko
Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences
Abstract. Evaluation and selection of breeding material for certain indicators in specific conditions of cultivation zones occupy the main place in the work on the selection and genetic improvement of wheat. In the conditions of the central steppe zone of the Orenburg region, the potential for the formation of full-scale grain mass in the breeding numbers of two types of spring wheat in the nurseries of the competitive test was determined. Of the 70 numbers of spring soft wheat studied during the four-year testing period, 20 % forms a high - grade grain, 64 % - a medium-grade grain, and 16 % - a low-grade grain. During the same period, from the 50 numbers of spring durum wheat studied, 45 % can be obtained with a high - grade grain, 25 % with a medium - grade grain mass, and 30 % with a low-grade grain. The correlation and regression analysis revealed the existence of strong correlations between the yield and the grain size in both types of spring wheat studied (Пух = 0.974 - 0.976). As a result of the experimental work, a promising breeding material of spring wheat was identified, combining a high value of grain nature with increased yield. The best grains by nature, surpassing the standard variety Saratovskaya 42, are the selection numbers Lutescens 1806, Lutescens 1807 and Albidum 1813, the standard variety Orenburgskaya 10 - Gordeiform 5901 and Leukurum 5902.
Keywords: spring wheat, breeding numbers, competitive testing, grain type, yield, relationship.
For citation: Timoshenkova T.A., Vashchenko Yu.S. Evaluation of the breeding material of spring wheat on the basis of nature of grain in a competitive test. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 28 - 32. (In Russ.). doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-28-32.
Зерновые ресурсы являются основой обеспечения продовольственной безопасности России. Ухудшение качества зерна снижает конкурентоспособность России на мировом рынке и уменьшает обеспеченность зерновыми ресурсами внутренних потребностей. Российский союз мукомольных и крупяных предприятий в 2018 г. оценивал нехватку качественной пшеницы для производства хлеба в 12,6 млн т. Перспектив-
ными считаются работы по селекции пшеницы определённого назначения. На кондитерские цели необходима селекция мягкозёрной пшеницы, для мукомольной и хлебопекарной отраслей -твёрдозёрной, высококлейковинной, шарозёрной пшеницы. Для производства комбикормов нужно создавать высокобелковую пшеницу, для макаронной и крупяной промышленности - высококачественную твёрдую пшеницу [1].
* Статья опубликована по теме государственного задания 0761-2019-0011.
Модернизация аграрного сектора Оренбургской области невозможна без внедрения и возделывания сортов, формирующих качественное зерно и способных наилучшим образом использовать агроклиматический потенциал региона. Создание местного генофонда с высоким качеством зерна - одно из основных условий интенсификации селекции пшеницы [2].
Одним из признаков, используемых в основе классификации зерна пшеницы во всех странах, в том числе и в России, является натура зерна (объёмная масса). В настоящее время определение натуры широко применяется в международной торговле зерном. Чем выше натура, тем дороже зерно на мировом зерновом рынке [3 - 5].
Стандартным выражением натуры зерна является масса 1 литра зерна в граммах. Коэффициент корреляции между натурой и выходом муки находится в пределах 0,74 - 0,76 ед. При экспортно-импортных операциях натурная масса определяется в 20 л и выражается в килограммах одного гектолитра [6].
В России натура зерна входит в число основных показателей национального ГОСТа Р 52554-2006 и межгосударственного стандарта ГОСТа 9353-2016 [7, 8]. По данным ГОСТам для 1-го класса минимальная натура зерна твёрдой пшеницы должна составлять 770 г/л, для 2-го и 3-го - 745, для 4-го - 710 г/л, для 5-го - не ограничивается. Для зерна мягкой пшеницы 1-го и 2-го классов натура зерна должна быть 750 г/л, 3-го - 730 г/л, 4-го - 710 г/л, 5-го - менее 710 г/л.
Натура зерна зависит от выполненности зерна и содержания в нём эндосперма. Считается, чем выше натура зерна, тем больше выход высокосортной муки. Щуплое, недоразвитое зерно имеет пониженную натуру. Также на величину натуры влияют форма и размеры зёрен, характер их поверхности, влажность, содержание примесей [9, 10].
В исследованиях ряда учёных установлено, что на величину объёмной массы (натуры) зерна сильное влияние оказывают агрометеорологические условия в разные периоды развития растений, агротехнические приёмы возделывания и сортовые особенности пшеницы [4, 5, 10 - 13].
Агроклиматические условия Оренбургской области позволяют получить высококачественное зерно твёрдой и мягкой сильной пшеницы. В настоящее время наблюдается тенденция снижения площадей посева и качества зерна пшеницы на фоне роста спроса на высококачественное зерно в макаронной и хлебопекарной промышленности. В этой связи остаётся актуальным решение проблемы совершенствования сортового состава пшеницы в агропромышленном производстве региона.
Цель исследования - выявить потенциал формирования высоконатурного зерна у селек-
ционного материала яровой твёрдой и мягкой пшеницы, полученного в условиях степи Оренбургской области, и установить взаимосвязь величины натуры зерна с урожайностью разных видов пшеницы.
Материал и методы. Объектами исследования были 70 селекционных номеров яровой мягкой пшеницы и 50 - яровой твёрдой пшеницы. Конкурсное испытание данные селекционные номера проходили в 2017 - 2020 гг. Натуру зерна определяли по общепринятой методике. Зависимость урожайности от величины объёмной массы зерна (натура) выявлена с помощью корреляционно-регрессионного анализа на ПЭВМ.
Условия развития растений пшеницы в годы исследования были типичными для степной зоны Южного Урала. В 2017 г. за вегетационный период мягкой пшеницы гидротермический коэффициент (ГТК) составлял 0,68 ед., твёрдой пшеницы -0,73 ед., т.е. год был благоприятный. В 2018 г. ГТК для мягкой пшеницы был равен 0,61 ед. и для твёрдой пшеницы - 0,59 ед. 2019 г. был засушливым, ГТК соответственно по культурам составлял 0,46 и 0,47 ед. Острозасушливыми условиями характеризовался 2020 г., в период вегетации мягкой пшеницы ГТК был равен 0,31 ед. и твёрдой пшеницы - 0,26 ед.
Результаты исследования. В селекционной работе по улучшению качественных свойств зерна пшеницы главное место занимают оценка и отбор селекционного материала по определённым показателям. При этом важна работа в конкретных условиях зон возделывания пшеницы.
Для установления потенциала формирования натурной массы зерна проведён анализ уровня данного показателя у селекционных номеров двух видов яровой пшеницы в конкурсном испытании в условиях центральной степной зоны Оренбургской области.
В благоприятный по влагообеспеченности год селекционные номера яровой твёрдой пшеницы сформировали зерно с объёмной массой, равной 790 - 822 г/л, а мягкой пшеницы - 786 - 830 г/л. В острозасушливый год натура зерна снизилась. Так, у номеров мягкой пшеницы её значение варьировало в пределах 735 - 778 г/л, у номеров твёрдой пшеницы - 685 - 769 г/л.
Из исследованных номеров яровой мягкой пшеницы за четырёхлетний период испытаний в условиях степной зоны Оренбургской области 20 % формировали высоконатурное зерно, 64 % -натуру средней величины и 16 % - натуру низкой величины. За тот же период от 45 % номеров яровой твёрдой пшеницы можно было получить зерно с высокой натурой, от 25 % - с натурной массой средней величины и 30 % оказалось низконатурным.
В сравнении со стандартом Саратовская 42 наибольшая натура зерна отмечена у селекцион-
ных номеров яровой мягкой пшеницы: Лютесценс 1886, Альбидум 1805, Лютесценс 1806, Альбидум 1813 и Лютесценс 1807 (табл. 1).
Из селекционных номеров яровой твёрдой пшеницы большее превосходство над стандартом Оренбургская 10 показали Гордеиформе 5931, Гордеиформе 5901, Леукурум 5902 и Гордеи-форме 5933.
Анализ величины натуры зерна по ограничительным нормам ГОСТа Р 52554-2006 и ГОСТа 9353-2016 показал, что все выделенные номера яровой пшеницы формировали зерно 1-го класса.
Важным хозяйственно-ценным признаком при оценке селекционного материала яровой пшеницы в конкурсном испытании является урожайность. Известно, что на уровень урожайности сильное влияние оказывают метеорологические условия периода роста и развития растений, приёмы агротехники, фенотипические и генотипические особенности сортов.
В благоприятный по увлажнению год от селекционных номеров твёрдой пшеницы была получена урожайность 26,9 - 34,7 ц с 1 га, а от селекционных номеров мягкой пшеницы - 31,7 - 45,4 ц с 1 га. В острозасушливый год величина урожайности у мягкой пшеницы колебалась от 9,7 до 13,8 ц с 1 га, у твёрдой пшеницы - от 7,3 до 11,6 ц с 1 га. В среднем за четырёхлетний период конкурсного испытания продуктивность номеров мягкой пшеницы составила 19,5 - 22,5 ц с 1 га, твёрдой - 15,6 - 21,0 ц с 1 га.
Из лучших выделенных по натуре зерна селекционных номеров пшеницы наибольшее превосходство над стандартом Саратовская 42 показали Лютесценс 1806, Лютесценс 1807 и Альбидум 1813, а над стандартом Оренбургская 10 - Гордеиформе 5901 и Леукурум 5902 (табл. 2).
Для отбора лучших форм яровой мягкой и твёрдой пшеницы важен поиск количественной связи урожайности и натурной массы зерна с помощью математического анализа.
При корреляционно-регрессионном анализе выявлено существование сильных зависимостей между урожайностью и величиной натуры зерна у обоих исследованных видов яровой пшеницы. Так, корреляционное отношение для мягкой пшеницы составляло 0,974 и для твёрдой - 0,976. Зависимость между исследованными параметрами у мягкой пшеницы достоверно описывалась уравнением параболической функции:
у = 2221,719 - 6,0106х + 4,087739Е-03х2 ± ± 2,1 ц с 1 га для 94,8 % случаев; и у твёрдой: у = 1215,045 - 3,408568х + 2,400171Е-03х2 ± ± 1,7 ц с 1 га для 95,2 % случаев. Функции удовлетворяли критерию адекватности Фишера для 1%-ной значимости (у мягкой пшеницы ^факт. = 19,0 и у твёрдой - ^факт. = 20,1).
Изучение полученных зависимостей (рис. 1 и 2) позволило установить, что для мягкой пшеницы максимальная урожайность (48,9 ц с 1 га)
1. Натура зерна лучших селекционных номеров яровой пшеницы в КСИ 2017 - 2020 гг.
Селекционный номер Натура зерна в годы исследования, г/л
2017 2018 2019 2020 средняя за 4 года ± к стандарту
Яровая мягкая пшеница
Саратовская 42 ст. 800 778 755 748 770 0
Эритроспермум 1802 809 782 759 757 777 +7
Лютесценс 1803 822 770 758 750 775 +5
Альбидум 1805 815 787 769 756 782 +12
Лютесценс 1806 820 785 765 756 782 +12
Лютесценс 1807 818 777 764 760 780 +10
Альбидум 1813 825 778 770 754 782 +12
Лютесценс 1885 803 769 774 752 775 +5
Лютесценс 1886 820 798 791 778 797 +27
Лютесценс 1887 802 769 774 757 776 +6
Яровая твёрдая пшеница
Оренбургская 10 ст. 800 763 650 750 741 0
Гордеиформе 5901 821 790 780 762 788 +47
Леукурум 5902 822 785 775 760 786 +45
Гордеиформе 5904 813 777 785 759 784 +43
Гордеиформе 5923 801 786 771 750 777 +36
Гордеиформе 5926 819 771 769 755 779 +38
Гордеиформе 5931 809 800 791 760 790 +49
Гордеиформе 5933 806 795 777 760 785 +44
Гордеиформе 5934 807 787 764 759 779 +38
2. Урожайность выделенных по натуре зерна селекционных номеров яровой пшеницы в КСИ 2017 - 2020 гг.
Селекционный номер Урожайность в годы исследования, ц с 1 га
2017 2018 2019 2020 средняя за 4 года ± к стандарту
Яровая мягкая пшеница
Саратовская 42 ст. 31,8 17,1 16,5 12,0 19,4 0,0
Эритроспермум 1802 36,6 16,6 17,4 12,9 20,9 +1,5
Лютесценс 1803 40,4 15,7 14,7 11,9 20,7 +1,3
Альбидум 1805 39,0 18,2 15,1 11,8 21,0 +1,6
Лютесценс 1806 39,4 17,3 15,8 12,1 21,2 +1,8
Лютесценс 1807 40,4 14,9 15,9 13,1 21,1 +1,7
Альбидум 1813 42,9 16,5 16,8 12,9 22,3 +2,9
Лютесценс 1885 34,5 16,1 16,0 11,3 19,5 +0,1
Лютесценс 1886 37,3 15,2 16,1 9,7 19,6 +0,2
Лютесценс 1887 33,7 17,2 17,1 10,6 19,7 +0,3
НСР05 1,4 0,9 1,6 1,1 - -
Яровая твёрдая пшеница
Оренбургская 10 ст. 24,2 14,3 7,3 9,6 13,9 0,0
Гордеиформе 5901 36,2 19,9 16,1 11,6 21,0 +7,1
Леукурум 5902 36,5 17,7 15,7 11,4 20,3 +6,4
Гордеиформе 5904 29,6 14,4 14,8 9,3 17,0 +3,1
Гордеиформе 5923 31,4 15,7 11,4 9,2 16,9 +3,0
Гордеиформе 5926 34,7 16,4 11,2 9,7 17,6 +3,7
Гордеиформе 5931 28,4 17,6 11,1 9,8 16,7 +2,8
Гордеиформе 5933 30,5 20,3 11,0 9,3 17,8 +3,9
Гордеиформе 5934 30,9 17,8 11,0 8,9 17,2 +3,3
НСР05 1,5 0,8 1,1 0,7 - -
Рис. 1 - Зависимость урожайности яровой мягкой Рис. 2 - Зависимость урожайности яровой твёрдой
пшеницы от величины натуры зерна
пшеницы от величины натуры зерна
соответствовала величине натуры зерна, равной 830 г/л, и для твёрдой пшеницы максимальная урожайность (34,9 ц с 1 га) - 822 г/л.
Вывод. Селекционная работа в степной зоне Оренбургской области с учётом величины натурной массы зерна позволила выделить перспективный материал для улучшения качественных свойств зерна яровой пшеницы. Отобранные селекционные номера, сочетающие высокую величину натуры зерна с повышенной урожайностью, следует подготовить к передаче на государственное испытание.
Литература
1. Мелешкина Е.П. Современные требования, предъявляемые к качеству зерна пшеницы и пшеничной муки // Хлебопродукты. 2018. № 10. С. 14 - 15.
2. Мухитов Л.А. Качество зерна и эффективность возделывания разных экологических групп сортов яровой мягкой пшеницы в лесостепи Оренбургского Предуралья // Народное хозяйство. Вопросы инновационного развития. 2012. № 1. С. 165 - 170.
3. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиздат, 1985. 334 с.
4. Сандакова Г.Н. Модели погодных условий и агротехнических приёмов возделывания для формиро-
вания высоконатурного зерна яровой твёрдой пшеницы в центральной зоне Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2014. № 6 (50). С. 21 - 24.
5. Сандакова Г.Н. Модели погодных условий и агротехнических приёмов возделывания для формирования высоконатурного зерна яровой мягкой пшеницы в центральной зоне Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.
2015. № 4 (54). С. 24 - 27.
6. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: ООО «Издательство Агрорус», 2004. 1110 с.
7. ГОСТ Р 52554-2006 Пшеница. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2006. 9 с.
8. ГОСТ 9353-2016 Пшеница. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2016. 12 с.
9. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна. М.: Агропромиздат, 1987. 288 с.
10. Мухитов Л.А., Тимошенкова Т.А. Исходный материал для селекции яровой твёрдой пшеницы на
качество зерна в степи Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (72). С. 66 - 69.
11. Экологическая пластичность сортов яровой твёрдой пшеницы по показателям качества зерна в Оренбургском Приуралье / И.Н. Бесалиев, Л.А. Мухи-тов, А.А. Панфилов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 4
(84). С. 29 - 33.
12. Влияние фонов возделывания на показатели качества зерна сортов яровой пшеницы в Оренбургском Приуралье / И.Н. Бесалиев, А.А. Панфилов, Т.А. Тимошенкова [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 5
(85). С. 22 - 27.
13. Евдокимов М.Г., Юсов В.С., Пахотина И.В. Зависимость урожайности и качества зерна твёрдой пшеницы от метеорологических факторов в южной лесостепи Западной Сибири // Зерновое хозяйство России. 2020. № 5 (71). С. 26 - 31.
Татьяна Александровна Тимошенкова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник. ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Россия, 460051, г. Оренбург, пр-т Гагарина, 27/1, tim2233@mail.ru
Юлия Сергеевна Ващенко, научный сотрудник. ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Россия, 460051, г. Оренбург, пр-т Гагарина, 27/1, orniish_tzk@mail.ru
Tatiana A. Timoshenkova, Candidate of Agriculture, leading researcher. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences. 27/1, Gagarin Ave., Orenburg, 460051, Russia, tim2233@mail.ru
Yulia S. Vashchenko, research associate. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies
of the Russian Academy of Sciences. 27/1, Gagarin Ave., Orenburg, 460051, Russia, orniish_tzk@mail.ru
-♦-
Научная статья УДК 633.11:631.55
Влияние микробиологических препаратов на рост и развитие озимой пшеницы в зоне северной лесостепи Тюменской области*
Ксения Викторовна Моисеева
Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Аннотация. Озимая пшеница считается одной из высокоурожайных зерновых культур. Совершенствование технологии возделывания зерновых культур, в том числе озимой пшеницы, возможно с применением новых перспективных микробиологических препаратов. В связи с этим были проведены полевые опыты на сорте озимой пшеницы Новосибирская 32. Перед посевом семена были обработаны растворами микробиологических препаратов Биоэлементс Агро Двойные корни (Здоровые корни), Биоэлементс Агро Органик и смесью этих препаратов. На ранних этапах возделывания озимой пшеницы применяемые микробиологические препараты обусловили более интенсивное и ускоренное развитие растений, формирование большего числа побегов. При обработке семян микробиологическими препаратами бактерии, занесённые на их поверхность, начинали быстро размножаться и активно колонизировали ризосферу развивающегося растения. Отмечено более раннее появление всходов обработанных семян - на 3 суток раньше, чем в контроле. Наибольшее корнеобразование просматривалось при обработке препаратом Двойные корни (Здоровые корни) и смесью препаратов Двойные корни (Здоровые корни) и Органик. Обработка семян биопрепаратами привела к увеличению урожайности: на делянках, засеянных обработанными семенами, -на 0,19 - 0,52 т/га выше, чем в контроле.
Ключевые слова: озимая пшеница, микробиологические препараты, полевая всхожесть, высота растений, урожайность.
Для цитирования: Моисеева К.В. Влияние микробиологических препаратов на рост и развитие озимой пшеницы в зоне северной лесостепи Тюменской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 32 - 35.
* Работа выполнена согласно х/д № 35 НИО-03-07/2019.
