The purpose of the research is to create new, competitive, plastic varieties of soft winter wheat, adapt- ed to cultivation by all fertilized predecessors using intensive and mediumintensive technologies. The main method for creating wheat varieties in the North Caucasus Federal Scientifi Agrarian Center is intraspecifi complex, stepwise hybridization and continuous targeted selection of a model of universal type varieties for various soilclimatic, agroecological conditions in the south and southeast of Russia. When creating a new source material, genotypes are used as parental forms, the genomes of which contain pronounced markers of the main economic and biological characteristics and properties. The experiments were carried out by a systematic method in 4fold repetition. The midseason winter wheat variety Grom was used as a standard. All assessments, phenological observations, yield accounting and others were carried out in accordance with the guidelines set out in the «Methodology for State Variety Testing of Agricultural Crops» (2019), “Methodology for assessing the technological qualities of grain”(1971), “Guidelines for assessing grain quality” (1977). The assessment of frost resistance was carried out according to the Kharkov method (1950), the statistical pro- cessing of the research results was implemented according to the “Methodology of fi experiment” (1985). A new variety of soft winter wheat, Stavropolskaya 7, has been created. On average, over three years of study (2018–2020) in a competitive test, the new genotype formed a grain yield of 9.99 t/ha. The excess over the standard was signifi and high and amounted to 1.73 t/ha. It is a short, lodgingresistant variety which differs in a high number of productive stems. As to the quality of grain and bread it is strong wheat. It possesses fi resistance to major wheat diseases and is characterized by high drought resistance and frost resistance.
wheat, variety, genotype, yield, stability, quality.
Введение. Озимая пшеница является надеж- ной культурой при выращивании ее в условиях юга и юго-востока России. Здесь она значитель- но урожайнее, чем яровая пшеница, довольно эффективно реализует почвенно-климатический потенциал данных регионов, гарантирует ста- бильное производство зерна.
Благодаря вкусовым достоинствам и высокой питательности она используется в пищу у боль- шинства населения планеты Земля. Содержание белка в зерне у нее может достигать до 20 % и более.
В Российской Федерации пшеница мягкая озимая относится к ведущей продовольственной и стратегической культуре. В настоящее время наша страна занимает лидирующие позиции в мире по экспорту зерновых, где основная доля в структуре экспортируемого зерна – до 90 % и более принадлежит пшенице.
Постоянное повышение урожайности и качества зерна пшеницы, снижение затрат на ее возделы- вание являются основой сельскохозяйственного производства. Для решения этой задачи ведущее место отводится, прежде всего, модернизации и ускорению научно-технического прогресса, прорыв- ной работе в области генетико-селекционной науки, созданию и быстрому внедрению в производство новых конкурентных, пластичных сортов. Новые сорта должны эффективно использовать благо- приятные условия, успешно противостоять небла- гоприятным факторам среды, стабильно, на самом высоком уровне сохранять урожайность в условиях сельскохозяйственного производства.
Известно, что между урожайностью и каче- ством зерна существует отрицательная корреля- ционная связь, поэтому оптимальное сочетание
высокого урожая и качества у новых сортов этой культуры является важнейшей задачей селекцио- нера: создание устойчивых к полеганию сортов, с высокой густотой стояния растений, с более объемной репродуктивной частью в сравнении с вегетативной, повышение у них коэффициента хо- зяйственной годности [1–3].
Н.И. Вавилов считает, что основным спосо- бом борьбы против болезней является селекция или отбор сортов, генетически устойчивых к па- тогенам [4].
Селекция – это могучий инструмент для соз- дания новых генотипов, новых форм, которые ранее не существовали. Поэтому селекционеру приходится искать, создавать и аккумулировать в новых генотипах оптимальный уровень сочета- ния урожайности и других хозяйственно-биологи- ческих признаков и свойств [5, 6].
Цель исследования: создание новых конку- рентных сортов пшеницы мягкой озимой с ком- плексом основных хозяйственно ценных призна- ков и свойств (высокая урожайность и качество зерна, высокая зимостойкость и морозостойкость, устойчивость к полеганию и болезням и другие) для выращивания в условиях юга и юго-востока России по интенсивным и среднеинтенсивным технологиям.
Методика исследования. Основные методы, которые мы используем при создании новых со- ртов пшеницы мягкой озимой, – внутривидовая, сложная, ступенчатая гибридизация и непрерыв- ный, целенаправленный индивидуальный отбор по признакам и свойствам модели конкурентных генотипов универсального типа, разработанных в лаборатории селекции и первичного семеновод- ства озимой пшеницы Северо-Кавказского ФНАЦ.
Для сокращения и повышения эффективности селекционного процесса наряду с классической широко используется гаплоидная и маркерная се- лекция. В скрещивания привлекаются генотипы, геномы которых содержат хорошо выраженные маркеры основных хозяйственно ценных призна- ков и свойств. Это позволяет более осознанно подбирать родительские пары для скрещиваний и сокращать на 2–3 года селекционный процесс. Рельеф опытного участка выравнивался, для снижения пестроты почвенного плодородия при- менялся уравнительный посев. Изучение сортов проводилось по предшественнику пар, перед по- севом под культивацию вносились минеральные удобрения. Доза внесения удобрений в действу- ющем веществе составляла: 40 кг азота, 60 кг фосфора и 40 кг калия. В весенне-летний период с помощью неглубоких культиваций создавалось плотное ложе для защиты растений озимой пше- ницы от выпирания. Глубина заделки семян со- ставляла от 5 до 6 см. При хорошем увлажнении в осенний период и достаточном количестве влаги в посевном слое почвы сорта сеяли в оптималь- ные сроки, при недостаточном увлажнении посев осуществлялся в конце оптимальных сроков сева. Норма высева составляла из расчета 5 млн всхо-
жих зерен на 1 гектар.
Для проведения более качественных оценок, наблюдений, учетов, уборки и других организа- ционно-технических мероприятий опыты закла- дывались систематическим методом в 4-кратной повторности, учетная площадь делянки состав- ляла 10 м2.
В качестве стандарта использовался сред- неспелый сорт озимой пшеницы Гром, который является основным стандартом государственно- го сортоиспытания пшеницы мягкой озимой на сортоучастках Ставрополького края.
Все оценки, фенологические наблюдения, учет урожайности и другое проводились в соот- ветствии с методическими указаниями, изложен- ными в «Методике Государственного сортоиспы- тания сельскохозяйственных культур» [7].
Изучение и определение качества зерна и хлеба у сортов пшеницы соответствовало мето- дическим указаниям, изложенным в методике [8] и методических рекомендациях [9].
Оценку морозостойкости растений сортов ози- мой пшеницы проводили по харьковскому методу [10], усовершенствованному автором статьи [1].
Математическая обработка результатов про- веденных исследований проводилась по Б.А. До- спехову [11].
Результаты исследования. Синтезирован новый генотип озимой пшеницы Ставрополь- ская 7. Новый сорт передан на государственное испытание осенью 2020 г. Создан он методом внутривидовой гибридизации и непрерывного целенаправленного, индивидуального отбора из гибридной популяции, где в качестве материн- ских растений использовался сорт краснодар- ской селекции Адель, а в качестве отцовских – сорт северо-донецкой селекции Тарасовская 70. Скрещивание родительских сортов проведено в 2012 г., элитное растение выделено в F3 в 2015 г. Относится к разновидности Лютесценс. В контрольном и конкурсном сортоиспытании этот сорт проходил испытание под селекцион- ным номером 1473/17.
Ставропольская 7 – высокопродуктивный сорт пшеницы, хорошо адаптированный при выращи- вании его по всем удобренным предшественни- кам по интенсивным и среднеинтенсивным тех- нологиям в хозяйствах всех форм собственности. Ставропольская 7 является высокоурожай- ным сортом пшеницы. Так, в среднем за годы изучения (2018–2020) в конкурсном сортои- спытании этот показатель у него достиг уровня 9,99 т/га. Превышение по урожайности над стан- дартом было достоверным и высоким и составило 1,73 т/га (табл. 1). Во все годы новый генотип ста- бильно формировал высокую урожайность зерна, и всегда она была достоверно выше стандарта, несмотря на различия в агроэкологических и кли- матических условиях, которые складывались в пе-
риод проведения исследований.
Продолжительность времени от посева до созревания зерна у нового сорта в среднем за три года (2018–2020) составила 245 дней, у стан- дарта – 248. Различие по времени прохождения этого периода у Ставропольской 7 оказалось су- щественным по сравнению со стандартом Гром. По продолжительности данного периода новый генотип следует отнести к скороспелым сортам.
По длине стебля растений новый генотип можно отнести к низкорослым сортам, высота у него в среднем за годы изучения (2018–2020) составила 92 см, что выше по сравнению со стан- дартом на 10 см. Он характеризуется как высоко устойчивый к полеганию сорт и всегда имел вы- сокую оценку – пять баллов.
Масса зерна колоса на юге и юго-востоке России играет особо важную роль в повышении урожайности озимой пшеницы, а также широко используется в селекции как один из основных структурных элементов (при подборе родитель- ских пар по элементам структуры урожая при
гибридизации) для повышения продуктивности у новых генотипов (сортов).
Данные проведенного исследования свиде- тельствуют о том, что новый сорт отличается высоким количеством продуктивных стеблей на одно растение – 2,8 шт., соответственно и высо- ким количеством продуктивных стеблей на еди- нице площади – 731 на 1 м2. Превышение над стандартным сортом Гром по изучаемому пока- зателю во все годы у него было достоверным. Следует отметить, что Ставропольская 7 может формировать значительно больше стандарта продуктивных стеблей, особенно зимой и ранней весной (период возобновления вегетации), что в целом существенно повышает урожай зерна.
Новый сорт и стандарт различаются между со- бой по количеству формирования зерна, соломы и общей биомассы. Урожай зерна в среднем за годы изучения у него был высоким (9,99 т/га) и со- ответственно уборочный индекс (К. хоз.) составил
0,40, тогда как у стандарта они были существенно ниже и составляли соответственно 8,26 т/га и 0,35. Хотя содержание соломы и общей биомассы у но- вого сорта было больше, чем у стандарта, тем не менее, уборочный индекс у него был достоверно выше сорта Гром. Таким образом, в генотипе но- вого сорта в наследственной основе заложено до- вольно рациональное распределение между веге- тативной массой (солома) и генеративной (зерно) частью растений в пользу последней в сравнении со стандартом Гром.
Промораживание растений в камерах (КНТ) в течение трех лет позволяет объективно оценить уровень морозостойкости того или иного сорта.
Сортообразцы промораживаются в трех по- вторениях при разных температурах, учитывает- ся степень закалки и уровень накопления саха- ров в узлах кущения растений, все это позволяет получить хорошую дифференциацию по морозо- стойкости изучаемого материала.
Таблица 1
Выраженность уровня показателей основных хозяйственно ценных признаков и свойств у растений нового сорта Ставропольская 7 и стандарта Гром, среднее 2018–2020 гг.
|
Количественный и качественный признак и свойство |
Сорт |
± к сорту Гром |
НСР05 |
|
|
Ставропольская 7 |
Гром (стандарт) |
|||
|
Урожайность, зерна, т/га |
9,99 |
8,26 |
+1,73 |
0,31 |
|
Продолжительность вегетационного периода, дни |
245 |
248 |
-3 |
1,2 |
|
Длина стебля, см |
92 |
82 |
+10 |
4,6 |
|
Устойчивость растений к полеганию, балл |
5,0 |
5,0 |
0 |
0,2 |
|
Количество продуктивных стеблей на одно растение, шт. |
2,8 |
2,2 |
+0,6 |
0,3 |
|
Количество продуктивных стеблей на площади 1 м2, шт.. |
731 |
673 |
+58 |
36 |
|
Уборочный индекс (К. хоз.), отношение зерна к биомассе |
0,40 |
0,35 |
+0,05 |
0,03 |
|
Масса зерна колоса, г |
1,4 |
1,2 |
+0,2 |
0,1 |
|
Зимостойкость (поле), балл |
5,0 |
4,9 |
+0,1 |
0,1 |
|
Морозостойкость, КНТ, % |
75,9 |
44,5 |
+31,4 |
14,8 |
Стандартный сорт Гром по уровню моро- зостойкости довольно близок к сорту озимой пшеницы Дон 95, который отличается высокой морозостойкостью и используется в качестве эталона – стандарта при изучении сортов ози- мой мягкой пшеницы на этот признак на Госу- дарственном испытании Российской Федерации. Приведенные данные таблицы 1 показывают, что
по зимостойкости стандарт и новый сорт равны. Что касается морозостойкости, то уровень выра- женности этого признака у Ставропольской 7 был значительно выше по сравнению со стандартом и составил 75,9 % живых растений, у стандарта почти на половину ниже – 44, 5 %.
Устойчивость сортов озимой пшеницы к раз- личным патогенам изменяется в процессе онто-
генеза (вегетации) растений, и передается по наследству этот признак у разных доноров и генетических источников далеко не одинаково. Максимальная поражаемость в полевых условиях
у сорта Ставропольская 7 по представленным в таблице 2 болезням значительно меньше, чем у сорта Гром.
Максимальное поражение болезнями в полевых условиях растений сорта Ставропольская 7 и стандарта Гром в годы исследования, 2018–2020 гг.
Таблица 2
|
Основная болезнь |
Поражение сортов |
|
|
Ставропольская 7 |
Гром, стандарт |
|
|
Мучнистая роса, балл |
0–1 |
0–1 |
|
Бурая ржавчина, % |
Сл. |
20–30 |
|
Желтая ржавчина, % |
0 |
5–10 |
|
Стеблевая ржавчина, % |
0–5 |
10–15 |
|
Пыльная головня, % |
0 |
0 |
|
Вирус желтой карликовости ячменя, % |
0 |
15–20 |
|
Пиренофороз, % |
0–5 |
30–40 |
|
Септориоз, % |
Сл. |
35–40 |
|
Фузариоз колоса, % |
0–5 |
15–20 |
Новый генотип или вообще не поражался болез- нями – 0 %, или оно составляло от уровня «следы» до 5 %. Поражаемость сорта Гром в отдельные годы была довольно высокой, особенно такими бо- лезнями, как бурая ржавчина – 20–30 %; стеблевая ржавчина – 10–15; пиренофороз – 30–40; септо- риоз – 35–40; фузариоз колоса – 15–20 %.
Существует закономерность обратной кор- реляционной зависимости между урожайностью зерна и количеством белка и клейковины в зер- не и ее качеством, между урожайностью и муко-
мольно-хлебопекарными показателями у озимой пшеницы [1].
Масса 1000 зерен относится к генетически де- терминированным признакам и довольно сильно контролируется генетической системой сорта. Она играет важную роль в повышении всхожести и жизнеспособности семян. Хотя по общему объе- му зерно Ставропольской 7 относится к средней крупности, тем не менее масса 1000 зерен у нее довольно высокая и составила в среднем 43,7 г, что достоверно выше стандарта (табл. 3).
Таблица 3
Уровень выраженности показателей качества зерна, муки и хлеба у нового сорта пшеницы озимой Ставропольская 7 и стандарта Гром, среднее 2018–2020 гг.
|
Показатель качества зерна, муки и хлеба |
Сорт |
± к стандарту |
НСР05 |
|
|
Ставропольская 7 |
Гром, стандарт |
|||
|
Масса 1000 зерен, г |
43,7 |
39,8 |
3,9 |
3,4 |
|
Натура зерна, г/л |
831 |
815 |
+16 |
5,1 |
|
Стекловидность зерна, % |
61 |
54 |
+7 |
3,9 |
|
Содержание белка в зерне, % |
15,8 |
15,0 |
+0,8 |
0,4 |
|
Содержание клейковины в зерне, % |
28,4 |
26,9 |
+1,5 |
1,2 |
|
Качество клейковины – группа (ИДК) |
I |
II |
– |
– |
|
Сила муки, е.а. |
314 |
253 |
+61 |
34 |
|
Объем хлеба, см3 |
802 |
765 |
+37 |
23 |
|
Хлебопекарная оценка, балл |
5,0 |
4,2 |
+0,8 |
0,2 |
Несмотря на отмеченную закономерность, в результате использования на протяжении многих лет прогрессивных методов классической, гапло- идной и маркерной селекции, огромного генетиче- ски разнообразного исходного материала и непре- рывного, жесткого и целенаправленного отбора моделей конкурентных сортов универсального типа, разработанных или усовершенствованных нами, создан сорт пшеницы Ставропольская 7. Из данных таблиц 1, 3 следует, что этот сорт од- новременно обладает и высокой урожайностью, и отличными показателями качества зерна, муки и хлеба, которые соответствуют сильным пшени- цам. По уровню урожайности и качества планка оптимального сочетания этих признаков и свойств у него значительно выше, чем у стандарта Гром. По показателям качества зерна, муки и хлеба Ставропольская 7 достоверно превысила стан- дартный сорт Гром.
Несомненно, что трудно совместить в гено- типе нового сорта на оптимальном уровне ос- новные хозяйственно-биологические признаки и свойства, но в перспективе селекция как наука и в значительной степени как искусство будет мощным орудием в синтезе новых пластичных, конкурентных генотипов озимой пшеницы.
Выводы. В результате использования про- грессивных методов селекции создан новый сорт пшеницы Ставропольская 7.
Рекомендуется изучать этот сорт на сортоу- частках Северо-Кавказского, Нижне-Волжского и Центрально-Черноземного регионов и выращи- вать в следующих краях и областях: Ставрополь- ский и Краснодарский края, Северо-Кавказские республики, Ростовская, Волгоградская, Сара- товская, Воронежская, Орловская, Липецкая, Курская и другие области, Калмыкия.
Новый сорт предназначен для возделывания по всем удобренным предшественникам в хозяй- ствах всех форм собственности по интенсивным и среднеинтенсивным технологиям.
Среднее превышение по урожайности зерна в годы исследования (2018–2020) над стандартом Гром у него составило 1,73 т/га.
Ставропольская 7 обладает качеством зер- на сильных пшениц, высокой зимостойкостью и морозостойкостью, устойчивостью к полеганию и болезням и другими ценными признаками и свой- ствами.
1. Kovtun V.I. Selekciya vysokoadaptivnyh sortov ozimoy myagkoy pshenicy i netradi- cionnye elementy tehnologii ih vozdely- vaniya v zasushlivyh usloviyah yuga Rossii. Rostov n/D.: Kniga, 2002. 318 s.
2. Brezhnev D.D. Pshenicy mira. L.: Kolos, 1976. S. 354–380.
3. Kovtun V.I., Kovtun L.N. Novyy vysoko- adaptivnyy sort myagkoy ozimoy pshenicy Schit v pochvenno-klimaticheskih usloviyah yuga i yugo-vostoka Rossii // Izvestiya Orenburg- skogo GAU. 2018. № 4 (72). S. 76–78.
4. Vavilov N.I. Izbrannye trudy. M; L.: Nauka, 1964. 314 s.
5. Kovtun V.I., Samofalova N.E. Selekciya ozimoy pshenicy na yuge Rossii. Rostov n/D.: Kniga, 2006. 479 s.
6. Kovtun V.I, Kovtun L.N., Suhareva A.A. No- vyy urozhaynyy, kachestvennyy, s vysokoy ustoychivost'yu k poleganiyu i boleznyam sort universal'nogo tipa pshenicy myagkoy ozi- moy Forpost // Vestnik KrasGAU. 2019. № 4. S. 24–29.
7. Metodika Gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur. Vyp. 1. M., 2019. 384 s.
8. Metodika ocenki tehnologicheskih kachestv zerna. M., 1971. 135 s.
9. Metodicheskie rekomendacii po ocenke kachestva zerna. M.: Izd-vo VASHNIL, 1977. 172 s.
10. Yur'ev V.A., Kuchumov P.M., Linnik G.M. i dr. Obschaya selekciya i semenovodstvo polevyh kul'tur / pod red. V.Ya. Yur'eva. M.: Gossel'- hozizdat, 1950. S. 167–170.
11. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki re- zul'tatov issledovaniy). M.: Agroprom- izdat, 1985. 351 s.
