CC BY
267
вания зерновых и других культур, 15.. .20 технологий выращивания сортовых семян.
Примеры успешной работы по созданию и внедрению в практику ресурсосберегающих технологий возделывания высококачественной озимой пшеницы и озимого ячменя - Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко (до 8.10 т/га высококачественного зерна), ВНИИ зерновых культур им. И.Г Калиненко (урожайность озимой пшеницы в засушливых условиях Ростовской области до 6.7 т/га), Московский НИИСХ «Немчиновка» (сбор высококачественного зерна озимой пшеницы на бедных глинистых почвах Подмосковья - до 7,5...8,5 т/га), Самарский НИИСХ (урожайность ценного зерна озимой пшеницы в острозасушливых условиях 2009-2010 гг - 2,5...3,0 т/га), Оренбургский НИИСХ (сбор зерна с высокими технологическими свойствами при жесткой засухе - до 2,5.. .3,0 т/га).
Показатели качества продукции (содержание белков, клейковины, жиров, сахаров, витаминов и пр.), как правило, положительно коррелируют с устойчивостью культивируемых растений к абиотическим и биотическим стрессорам и отрицательно с высокой урожайностью [4]. Наибольшее значение в формировании высоких величины и качества урожая играют степень продуктивности и устойчивости в «критические» этапы роста и развития растений. Важнейшие факторы повышения этих показателей по А.А. Жученко [4]:
сбор, идентификация, сохранение и изучение генетического разнообразия растений с целью широкого вовлечения в селекционный процесс гендоноров хозяйственно-
ценных признаков и адаптивных реакций;
создание сортов, сочетающих высокую потенциальную урожайность и качество с устойчивостью к токсичным и неблагоприятным факторам внешней среды;
использование главного механизма устойчивости культурных видов растений - избежание действия стрессовых факторов во времени и пространстве за счет адаптивного макро-, мезо- и микрорайонирования культур, а также оптимизации их видовой и сортовой структуры;
конструирование высокопродуктивных и экологически устойчивых агроэкосистем и агроландшафтов на основе использования большего биологического разнообразия культивируемых видов и сортов;
применение биологически-активных веществ, позволяющих оптимизировать процессы роста и развития растений в соответствии с реально складывающимися погодными и другими условиями внешней среды;
более дифференцированное (высокоточное) во времени и пространстве использование природных, техногенных, биологических, трудовых и других ресурсов;
разработка стандартных показателей фуражного зерна, требований на технологические и селекционные аспекты управления его качеством;
использование механизмов и структур потенциальной продуктивности экологической устойчивости и качества урожая;
эффективное применение техногенной энергии (удобрений, пестицидов, орошения, регулируемого микроклимата и др.)
Литература.
1. Лукьяненко П.П. Избранные труды. Селекция и семеноводство озимой пшеницы. - М. 1973.
2. Глуховцев В.В., Головоченко Н.А. Изменчивость качества зерна яровой пшеницы в Средневолжском регионе РФ под влиянием сорта и внешней среды. // Доклады РАСХН. - 2010. - № 4.
3. Власенко А.Н. Власенко Н.Г. Факторы, влияющие на качество зерна яровой пшеницы среднепоздних сортов. // Доклады РАСХН. - 2010. - с. 6-9. - №4.
4. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) теория и практика. - М., 2009.
QUALITY AND YIELD OF CROPS
I.V. Savchenko
Summary. The information of new crop varieties and cultivation technologies that favour the high quality production obtaining is adduced, and also the factors that ensure its quality improvement are listed. It is noted that the potential productivity of new winter wheat varieties in the South is up to 10.12 t/ha of high-quality grain, in Central Russia - up to 8.9 t/ha, in the Volga region - up to 6.7 t/ha; the one of spring wheat - up to 7.0; 6.0 and 4.0 t/ha correspondingly; of winter rye in the centre of the country - up to 7 t/ha, in republics and regions of the Volga - up to 5.5 . 6.0 t/ha. It is shown that the growth in cultivation technology intensity of winter and spring wheat doesn’t worsen the grain quality (natural weight of grain, mass of 1000 seeds, gluten and protein content in grain, flour strength, porosity and volume yield of bread, and yields reaches up to 6.82 . 8.23 and 4.80 . 5.20 t/ha, respectively.
Key words: quality, yield, variety, production, cultivation technology.
УДК 633.11: <<324>>:631.52
СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ - ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА
Б.И. САНДУХАДЗЕ, академик РАСХН, зав. лабораторией
Московский НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. Приведен анализ урожайности и качества зерна озимой пшеницы, показана вариабельность этих признаков в условиях центра Нечерноземья, на-
званы способы повышения качества и отмечена сложность их реализации.
Установлено, что крайне неблагоприятные для формирования высококачественного зерна годы в этом регионе случаются не часто и его можно получать при использовании соответствующих сортов и технологий. Предпочтительную ценность в селекционном отношении представляют низкая фенотипическая изменчивость качества клейковины, белка и объемного выхода хлеба. __ Достижения науки и техники АПК, №11-2010
Это может свидетельствовать о перспективности первоначальной оценки и отбора селекционного материала по указанным признакам.
Ключевые слова: пшеница озимая, селекция, сорт, урожайность, качество.
Для России производство зерновых культур имеет стратегическое значение в обеспечении продовольственной безопасности страны. По площади их посевов и объему производства Россия занимает четвертое место в мире после Индии, Китая и США. Однако доля её зерна в мировом валовом сборе в 2007 г. составляла лишь 3,5 %, что связано с низкой урожайностью, которая уступает среднемировому уровню на 40 % и более. Например, сбор зерна пшеницы в 20012005 гг. в Великобритании, Германии, Франции была выше, чем в России, в 3,5-4 раза, в Китае - в 2 раза, в США - в 1,5 раза [1].
Среди продовольственных зерновых в России приоритет принадлежит пшенице, которая занимает 3/5 общей площади зерновых. С начала 80-х годов ХХ века посевы зерновых стали сокращаться. В группе продовольственных зерновых предпочтение отдавалось пшенице, доля зерна которой в 2007 г составила 60 % валового сбора. При этом большая его часть приходится на озимую пшеницу, урожайность которой выше, чем у яровой, на 44,5 % (28,1 ц/га против 15,6 ц/га)
В современных рыночных условиях, в соответствии с необходимостью многостороннего использования пшеницы, требуется прежде всего повышение урожайности культуры и качества зерна, освоение инновационных технологий, гарантирующих получение экологически безопасной продукции, стимулирующих эффективность производства и заинтересованность производителей.
В общем комплексе мероприятий, направленных на дальнейшее увеличение продуктивности зерновых культур и улучшение их качественных показателей, главенствующая роль принадлежит селекции [3]. Причем наряду с необходимостью повышения потенциала продуктивности сортов и их экологической устойчивости, особенно важно увеличение содержания и улучшения качества белка и клейковины, а также улучшение технологических свойств.
Развитие синтетической селекции на качество происходило менее эффективно, чем на урожайность, хотя улучшение качества продукции имеет более существенное значение, чем только повышение урожайности. Например, есть мнение, что увеличение содержания белка в зерне на 1 % равноценно получению дополнительно 6.7 ц/га зерна.
Сложность этого направления селекции обусловлена широкой модификацион-ной изменчивостью показателей качества, большой их зависимостью, как от эндогенных, так и от экзогенных факторов. Кроме того, отмечается ограниченность генофонда для выбора надежных источников и доноров, которые до сих пор в дефиците [2, 4].
Противоречивы мнения и об эффективности отборов из разных поколений и фонах для отбора [3, 4].
Качество зерна создавае-Достижения науки и техники АПК, №11-2010
мых сортов должно соответствовать требованиям стандарта на сильную пшеницу по таким показателям, как содержание белка и клейковины, качество клейковины, хлебопекарная «сила муки», валориметрическая оценка и др. При этом имеющиеся достижения селекционеров в известной мере опровергают сложившиеся представления о неизбежной противоположности между уровнем продуктивности и качества. Вместе с тем, у большинства сортов пшеницы генетическая защищенность показателей качества зерна, в том числе содержание белка и клейковины, как правило, невысока [2, 5].
В этой связи важно наличие селектирующих условий. Поскольку, например, в условиях засухи различия генотипов по количеству белка и другим показателям стираются.
Основные достижения в селекции пшеницы на качество зерна принадлежат ученым южных регионов, где есть соответствующие агроклиматические условия (температура, влажность, плодородие почв).
Считалось, что Нечерноземный центр России непригоден для возделывания пшеницы, тем более с повышенным качеством зерна. Однако анализ показал, что крайне неблагоприятные годы в этом регионе случаются не часто и зерно высокого качества можно получать при использовании соответствующих сортов и технологии [5]. Такие изменения произошли именно благодаря селекции.
По мере совершенствования озимой пшеницы создавались сорта, обладающие генетической защитой от негативного действия факторов, характерных для центрального Нечерноземья, расширялась площадь ее посевов. С улучшением условий выращивания потенциал урожайности сортов этой культуры достигал 4.5 т/га. Однако дальнейший ее рост при интенсификации производства сдерживался полегаемостью растений.
Существенным прорывом в селекции озимой пшеницы в условиях центра НЧЗ стало создание короткостебельных сортов, устойчивых к полеганию с урожайностью 6 т/га.
Среди семи короткостебельных сортов, рекомендованных к производству в 90-е годы, наибольшие площади занимали Инна и Памяти Федина, широко применяемые в селекционном процессе, как адаптированные к местным условиям.
Благодаря повышенному качеству зерна и его стабильности в течение нескольких лет по регионам России быстро и широко распространился сорт Московская 39. При передаче на Госиспытания в среднем за 19941997 гг. содержание сырой клейковины в муке из его зерна составляло 37,2 % (выше стандарта на 6.8 %), качество клейковины - 73 ед. ИДК, количество белка в зерне
- 14,5.15,5 % (на 1,5...2,0 % выше стандарта), «сила Таблица 1. Оценка сортов озимой пшеницы по хозяйственно-ценным при-
знакам за 10-летний период (2000-2009 годы)
Сорт Урожайность, ц/га Содержание белка в зерне, %
сред - лимиты коэффициент сред- лимиты коэффици-
няя от до вариации % нее от до ент вариации
Мироновская 808 5,90 3,92 7,10 14,48 14,1 12,0 1 6,5 9,41
Заря 5,97 4,33 7,14 13,67 14,2 12,6 1 6,2 9,14
Инна 7,16 5,74 8,51 13,37 12,7 11,5 1 5,0 8,93
Памяти Федина 7,03 6,15 8,18 10,36 12,9 11,8 14,8 6,39
Московская 39 6,46 5,05 8,03 12,12 15,1 13,6 17,7 7,84
Галина 7,26 6,28 8,64 11,55 13,2 11,4 14,4 6,88
Немчиновская 24 7,44 6,42 8,68 9,31 13,4 11,5 15,9 9,05
Московская 56* 7,19 5,26 8,54 14,25 13,6 12,7 14,8 4,99
Немчиновская 57** 7,11 5,17 8,49 14,64 13,4 12,4 14,7 5,41
*2001-2009 гг., **2002-2009 гг
Таблица 2. Средние показатели качества 9 сор-
Содержание. % Качество Сила муки, аа Объятый выход хлеба, см
Год белок езер- не клейковина в муке клейковины, едмж. ИДК
2000** 122 26,7 71 175 977
2001* 13,8 30,7 71 291 954
2002 143 36,1 83 331 980
2003 15,3 43,5 87 386 1069
2004 14,1 36£ 84 215 956
2005 130 28,5 76 213 885
2006 13,4 27,1 66 275 996
2007 13,0 29,6 80 245 962
2008 1Я9 3^1 83 264 1006
2009 13,9 31,5 85 314 976
средн. Коэф. ва- 13,6 322 78 270 976
риации % 6,47 15,98 9,19 23,27 4,75
алом урожайности до 10 т/га и выше выделяется сорт Немчиновская 24, устойчивый к бурой ржавчине и даже по нижнему пределу показателей качества соответствующий ограничительным нормам на сильную и ценную пшеницу.
Реализация потенциала продуктивности и качества полностью зависит от технологии выращивания, которая должна соответствовать потребностям культуры и сорта. Среди ее элементов при возделывании озимой пшеницы преобладающее значение принадлежит азоту. Растения особенно остро нуждаются в подкормке этим элементом после перезимовки. Исследования, проведенные на дерново-подзолистой почве, показали, что весной без подкормки содержание общего азота в растениях было очень низким - от 1,8 до 2,4 % сухого вещества в зависимости от сорта, после подкормки в дозе N1^ оно возросло на 20...25 %, а М120 - на40...50 %. Разовым внесением азота не достигается его оптимального содержания в почве, однако растения реагируют на эту операцию высокими прибавками урожайности и содержания белка в зерне [7].
В среднем за 2002-2003 гг. прибавка при внесении N1^ в весеннюю подкормку составляла от 0,57 т/га у сорта Памяти Федина до 1,2 т/га у Галины, а при М120 она была еще выше и наибольшего значения достигла у сорта Немчиновская 24 - 1,46 т/га (табл. 3).
*7 сортов, **0 сортов.
муки» - 330 е.а. (норма 260 е.а.), разжижение теста по фар и но графу 55 е.ф. (норма 80 е.ф.), объемный выход хлеба - 980 см2 [6]. Сочетание урожайности 5,5...6,5 т/га с высокими технологическими свойствами зерна у этого сорта подтверждают результаты многолетних испытаний (табл. 1). Он отнесен к сильным пшеницам, первой группы качества, считается Таблица 3 Отзывчивость сортов озимой пшеницы на дозы азотной под-
хорошим улучшателем, ши- КОрМКИ п0 урожайности и показателям качества (средн. 2002-2004 гг.)
роко используется в селекции
в качестве одной из родительских форм.
Анализ изменчивости показателей качества 9 сортов (Мироновская 808, Заря,
Инна, Памяти Федина, Московская 39 и новые Галина,
Немчиновская 24, Московская 56, Немчиновская 57) в условиях Нечерноземья в течение 10 лет (табл. 2) свидетельствует, что наибольшей стабильностью отличаются содержание белка в зерне (коэффициент вариации 6,41
%), качество клейковины (9,19 %) и объемный выход хлеба (4,75 %).
Проведенные исследования «генотип-средового» взаимодействия показали, что вклад генотипа наибольшим был по белково-клейковинному комплексу, менее других подвергающемуся в условиях центрального Нечерноземья влиянию особенностей года. Низкая фенотипическая изменчивость качества клейковины, белка и объемного выхода хлеба представляют предпочтительную ценность в селекционном отношении. Это может свидетельствовать о перспективности первоначальной оценки и отбора селекционного материала по этим признакам.
Сорт Доза азота, кг/га дв. Урожайность Содержание белка в зерне Содержание клйко-вины в зерне
т/га \ ± % I * % -
Памяти Федина 0 6,37 - 11,2 27,6
60 6,94 0,57 12,1 0,9 31,7 2,4
120 7,22 0,85 13,8 2,6 36,4 4,1
Московская 39 0 5,91 - 13,7 - 21,9 -
60 6,62 0,71 14,5 0,8 24,3 4,1
120 6,58 0,67 16,2 2,5 29,0 8,8
Галина 0 6,27 - 12,0 - 25,0 -
60 7,47 1,20 13,1 1,1 28,1 3,1
120 7,55 1,28 14,4 2,4 30,3 5,3
Некниновская 24 0 6,48 - 12,5 - 25,7 -
60 7,49 1,01 14,3 1,8 32,7 0,7
120 7,94 1,46 15,0 17 35,0 0.9
Среди новых высокоурожайный сортов с потенци-
Сорта Московская 39, Галина, Немчиновская 24 хорошо зарекомендовали себя в условиях производства, где урожайность сорта Московская 39 в 2004-2008 гп варьировала от 4 до 8 т/га, Галина - от 7 до 10 т/га, Немчиновская 24 - до 10 т/га. При этом содержание клейковины в зерне по всем сортам составляло 28...34 % (за исключением 2006 г., когда оно было равно 25...27 %).
Таким образом, имеющиеся сегодня научные разработки в тандеме сорт-технология позволяют производить зерно продовольственного назначения в областях центра России. При этом для реализации потенциала сорта, в том числе по качеству, огромное значение имеют семена, производству которых уделяется незаслуженно мало внимания.
Литература.
1. Алтухов А. И. Экономика зернового хозяйства России. - М.: изд. ООО «НИПКЦ» Восход-А», 2010.
2. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России. - М.: ООО «Издательство Агрорус», 2004.
3. Калиненко И. Г. Селекция озимой пшеницы на высокое качество зерна. Сб. Проблемы повышения качества зерна пшеницы и других злаковых культур». - М.: РАСХН. - 1998.
4. Лукьяненко П.П. Избранные труды. - М.: Колос, 1973.
5. Неттевич Э.Д. Урожай и качество зерна яровой пшеницы, выращенной в условиях Центрального региона России. Доклады РАСХН. - 1997. - №4.
6. Сандухадзе Б.И., Беркутова Н.З. Качество зерна новых сортов озимой пшеницы. Сб. «Проблемы повышения качества
б ------------------------------------------------------------- Достижения науки и техники АПК, №11-2010
