Введение. По данным Федеральной службы государственной статистики, на зерновые и зернобобовые культуры в 2020 г. приходилось 47 896 тыс. га посевных площадей, из них 29 444 тыс. га составили посевы яровой и озимой мягкой пшеницы, что составило 37,4 % от всех площадей, занятых под сельскохозяйственными культурами [1]. Пшеница – наиболее распространенная культура, которая обеспечивает суточную потребность человека в белке практически на четверть и в энергетическом материале – почти на треть [2]. Кроме того, содержание белка в зерне – один из основных показателей, определяющих хлебопекарное качество пшеницы и пищевую ценность продуктов ее переработки. Целенаправленный отбор высокобелковых генотипов зачастую сопровождается снижением урожайности сортов пшеницы, что обусловлено наличием отрицательных корреляций между хозяйственно ценными признаками в процессе развития растений в разных условиях среды [3]. Считается, что повышенное содержание белка в зерне у высокобелковых генотипов обусловлено пониженной долей зерна в общей биомассе растения. Использование средств химизации помогает несколько нивелировать данный эффект. Так, при повышении доз азотных удобрений растет как урожайность пшеницы, так и ее белковость. В засушливых условиях продуктивность растений снижается при дальнейшем росте содержания белка в зерне [4]. Для условий Алтайского края у твердой пшеницы отмечена сортовая специфичность в накоплении белка и улучшении урожайных свойств, а также слабая отрицательная зависимость между этими показателями [5].На реализацию генетического потенциала сортов, в том числе формирование белка в зерне, значительное влияние оказывают абиотические факторы. Так, высокие температуры после опыления, во время налива зерна ограничивают накопление крахмала, изменяют состав белков и крахмала, соотношение их основных составляющих (амилоза / амилопектин, глютенины / глиадины), что способствует формированию мелкого зерна, низкоэластичной клейковины и снижению силы муки. Водный дефицит в фазу завязывания и налива зерна снижает доступность азота, что косвенно ведет к уменьшению объема зерновки и ухудшению хлебопекарных качеств [2]. Содержание клейковины в зерне и масса 1000 зерен существенно зависят от генотипа, климатические условия оказывают влияние на накопление белка в зерне. В целом формирование этих двух взаимосвязанных признаков зависит от ГТК и особенно от количества осадков в период налива зерна [6]. Связь содержания белка в зерне с накоплением клейковины (основного показателя характеристики хлебопекарного качества партий при закупках и поставках зерна) очевидна. По данным ряда исследователей, соотношение содержания белка к содержанию клейковины может колебаться от 1,47 до 2,09 и выше в зависимости от сорта и зоны выращивания [7]. При низком содержании общего белка (ниже 11 %) в пшенице формируется недостаточное количество клейковинного белка. Из вышесказанного следует, что изучение вопросов накопления белка в зерне и факторов, влияющих на его формирование, представляет значительный практический интерес.Предыдущие исследования по формированию содержания белка в зерне гороха в зависимости от абиотических и других факторов показали значимость гидротермического обеспечения в период посева и формирования вегетативных органов. Связь содержания белка в зерне с урожайностью практически отсутствовала или была слабо положительной [8].Цель исследований: выявить зависимость формирования содержания белка в зерне мягкой яровой пшеницы от погодных условий, массы 1000 зерен, урожайности, определить значимость изучаемых показателей в увеличении сбора белка с единицы площади.Объект, условия и методы исследований. Объект исследований – три сорта сильной (Памяти Азиева, Омская 38 и Омская 18) и три сорта ценной (Омская 36, Дуэт и Омская 35) пшеницы мягкой яровой, которые внесены в Государственный реестр РФ по 10-му региону и возделываются в Омской области. Сорт Омская 38 отличался высокой устойчивостью к листостебельным заболеваниям, резистентность его обусловлена наличием двух транслокаций: пшенично-ржаной 1RS.1Bl с кластером генов Lr26/Sr31/Pm8/Yr9 и пшенично-пырейной 7DL–7Ai с комплексом генов Lr19/Sr25. Сорта отобраны из стационарного питомника конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции яровой мягкой пшеницы в 2011–2019 гг. Содержание белка в зерне определяли в лабораторных условиях по методике Къельдаля в модификации М.И. Базавлука [9] в двух аналитических повторностях, масса 1000 зерен – путем подсчета 500 зерен двукратно. Для статистической обработки и анализа полученных данных использовали табличный процессор MS Excel и пакет программ STATISTICA 10.0Метеорологические условия были контрастными [10]. В течение вегетационного периода (май – август) среднесуточная температура за 10 лет составила в среднем 16,7 °С, среднемноголетнее количество осадков – 170,4 мм. Максимальные температуры зафиксированы в 2012 г. (1,6 °С к среднемноголетней), минимальные – в 2013 и 2018 гг. (–1,0 и –1,7 °С соответственно). Значительные колебания температуры за вегетационный период отмечены в мае и июле. Большая контрастность была характерна для распределения осадков как за вегетационный период, так и по годам. Дефицит осадков зарегистрирован в 2012, 2014 и 2017 гг. (61,4–77,9 % от среднемноголетней величины). Избыточное увлажнение зафиксировано в 2018 г. за счет предельного увлажнения в мае, оптимальное в 2011, 2013, 2015, 2016 и 2019 гг. Начиная с 2015 г. зарегистрированы эпифитотии листостебельных заболеваний (мучнистой росы, бурой и стеблевой ржавчины) в период колошение – восковая спелость, что привело к снижению урожайности [11]. Из графика рисунка 1 видно, что даже в годы с обеспеченным увлажнением распределение осадков в течение вегетационного периода крайне контрастное – от избыточного до очень засушливого.     Рис. 1. Гидротермический коэффициент за 2011–2019 гг.  Результаты исследований. ГОСТ 9353-2016, который в России является международным и национальным стандартом при оценке качества партий зерна пшеницы, содержит минимальные требования к содержанию белка в зерне: 1-й класс – 14,5 %; 2-й класс – 13,5; 3-й класс – 12,0 и 4-й класс – 10 %. Из диаграммы рисунка 2 видно, что изучаемые сорта за 9 лет в основном по массовой доле белка формировали зерно 1-го и 2-го классов в диапазоне 14,5–16,95 и 13,62–14,42 % соответственно. Стабильно высокобелковым зерном во все годы отличался сорт Омская 38 с массовой долей белка на уровне от 14,02 до 16,95 % и низким коэффициентом вариации – 5,60 % (табл. 1).   Рис. 2. Характеристика содержания белка в зернеза 2011–2019 гг. по классификации ГОСТ Таблица 1Характеристика сортов по содержанию белка в зерне (2011–2019 гг.) СортБелок, %Среднее значениеДоверительный интервалКоэффициент вариацииПамяти Азиева14,3912,57–16,198,69Омская 3614,1511,23–15,449,54Дуэт14,3611,94–15,968,08Омская 3815,7114,02–16,955,60Омская 3514,0210,60–16,1310,77Омская 1814,3911,23–16,199,94  Средний показатель содержания белка в зерне для сорта Омская 38 составил 15,71 %, что на 1,32–1,69 % выше в сравнении с другими сортами. У сортов Омская 18, Омская 35 и Омская 36 содержание белка в зерне варьировало от 10,60 до 16,19 % с распределением по классам: 1-й класс – 44,4 %; 2-й класс – 33,4; 3-й класс – 11,1 и 4-й класс – 11,1 %. Сорта Дуэт и Памяти Азиева формировали содержание белка зерна за все годы не ниже 3-го класса. Минимальное количество белка отмечено в 2019 г. (в среднем 11,90 %). Тем не менее, Омская 38 в этот год показала содержание белка в зерне на уровне2-го класса ГОСТ. Высокое накопление белковых веществ в зерне отмечено в года, отличающиеся дефицитом осадков: в 2012 г. – от 14,7 до 16,19 %; 2013 г. – от 12,60 до 16,19 и 2014 г. – от 14,7 до 15,56 %.При изучении влияния температурного режима на формирование белка в зерне пшеницы значительных корреляций выявлено не было. Можно отметить наличие тенденции влияния оптимальных температур на накопление белка, при этом корреляционная связь средней температуры с содержанием белка во вторую–третью декаду июня оказалась умеренно положительной, но недостоверной.Из таблицы 2 видно, что переувлажнение оказывает негативное влияние на накопление белка. Тенденция отрицательного влияния большого количества осадков в мае (вторая и третья декады) оказалась характерна для многих культур, в т. ч. твердой пшеницы и гороха [8, 12]. Для яровой пшеницы критическим периодом стала первая декада июня. При повышении температур во второй половине июля – начале августа увеличивается роль влагообеспеченности растений. В этот период отмечены в основном положительные, но не достоверные корреляции содержания белка в зерне с суммой осадков, за исключением сорта Памяти Азиева. Водный дефицит в период завязывания и налива зерна снижает доступность азота и, соответственно, накопление белковых веществ [2].  Таблица 2Коэффициенты корреляции между суммой осадкови содержанием белка в зерне 2011–2019 гг. Декада месяцаПамяти АзиеваОмская 36ДуэтОмская 38Омская 35Омская 18МайII–0,66*–0,63–0,27–0,19–0,34–0,32II–0,16–0,49–0,34-0,42–0,45–0,31ИюньI–0,43–0,86*–0,86*–0,46–0,88*–0,86*II–0,21–0,28–0,25–0,11–0,22–0,33III0,250,140,110,190,050,17ИюльI–0,68*–0,27–0,28–0,44–0,19–0,40II–0,080,520,390,230,560,50III–0,010,310,260,400,250,21АвгустI–0,110,300,34–0,080,440,46II–0,03–0,31–0,18–0,35–0,27–0,31III–0,00–0,190,02–0,150,040,18* Значимо на 5 % уровне.  По показателю масса 1000 зерен в среднем сорта различались незначительно (табл. 3). В то же время следует отметить более крупнозерный сорт Омская 38 с минимальным варьированием признака по годам. Разница в сравнении с мелкозерными сортами Памяти Азиева и Омская 18 составила 4–4,3 г. Наибольшим колебанием признака массы 1000 зерен по годам отличались сорта Дуэт и Омская 18 (CV – 21,58 и 20,93 %, соответственно).  Таблица 3Характеристика сортов по массе 1000 зерен и урожайности (2011–2019 гг.) СортСреднее значениеДоверительныйинтервалКоэффициент вариации CV, %Масса 1000 зерен, г Памяти Азиева31,524,7–37,613,17Омская 3634,924,6–45,718,19Дуэт32,019,1–40,621,58Омская 3835,530,5–41,111,44Омская 3534,326,2–42,315,70Омская 1831,219,0–38,620,93Урожайность, т/га Памяти Азиева2,791,90–3,9130,82Омская 363,161,73–4,7532,91Дуэт3,171,67–4,4331,55Омская 383,341,94–4,8235,62Омская 353,451,54–4,8733,33Омская 182,861,66–4,8343,00   В среднем высокую урожайность получили у сортов Омская 38 (3,34 т/га) и Омская 35 (3,45 т/га) со значительной вариабельностью по годам 35,62 и 33,33 % соответственно (см. табл. 3). Низкую урожайность и максимальную неоднородность признака показал сорт Омская 18 (CV = 43 %).Корреляционный анализ белковости зерна с массой 1000 зерен выявил положительную связь от слабой для сортов Памяти Азиева, Омская 36 и Омская 35 до значительной у сортов Дуэт и Омская 18 (табл. 4). Отсутствие данной корреляции у сорта Омская 38 можно объяснить меньшим варьированием массы 1000 зерен по годам исследований.  Таблица 4Сопряженность показателей качества зерна с урожайностью и сбором белка в зерне ПоказательПамяти АзиеваОмская 36ДуэтОмская 38Омская 35Омская 18Масса 1000 зерен – белок0,320,320,65*–0,040,240,69*Масса 1000 зерен – сбор белка0,65*0,80*0,86*0,80*0,280,83*Масса 1000 зерен –урожайность0,620,72*0,81*0,77*0,160,76*Белок – урожайность0,27–0,150,340,24–0,430,19Белок – сбор белка0,470,090,50*–0,05–0,110,33Урожайность – сбор белка0,97*0,97*0,98*0,98*0,94*0,99** Значимо на 5 % уровне.  Определена устойчивая связь между показателями массы 1000 зерен с урожайностью зерна (r = 0,62–0,81), за исключением сорта Омская 35. Связь содержания белка с урожайностью оказалась сортоспецифичной от слабо положительной у четырех сортов до отрицательной у сортов Омская 36 (r = –0,15) и Омская 35 (r = –0,43).Изучение интегрального показателя накопления белка показало, что относительно стабильный по годам исследования и максимальный сбор белка с единицы площади был получен у сильного сорта Омская 38 при значительной вариации 35,07 % (табл. 5). Таблица 5Характеристика сортов по сбору белка с единицы площади (2011–2019 гг.) СортСреднее значение, кг/гаДоверительный интервал, кг/гаКоэффициент вариации CV, %Памяти Азиева405261–57434,11Омская 36445262–67433,77Дуэт460238–65434,09Омская 38522316–76935,07Омская 35477227–66931,61Омская 18414194–71344,68   Два других сильных сорта характеризовались минимальным сбором белка за счет пониженной урожайности. Низкие значения урожайности сортов Памяти Азиева, Омская 36, Дуэт, Омская 35 и Омская 18 в частности связаны и с восприимчивостью сортов к листостебельным патогенам. Ценные сорта при средних различиях по урожайности имели относительно близкий уровень сбора белка с единицы площади.Корреляционная связь общего сбора белка с единицы площади с массой 1000 зерен оказалась для большинства сортов от значительной до сильной (r = 0,65–0,86), а для сорта Омская 35 – слабой (r = 0,28). Зависимость показателей сбора белка и урожайности была сильной(r = 0,94–0,99) у всех изучаемых сортов. Сорта Памяти Азиева, Дуэт и Омская 18 показали умеренную (r = 0,33–0,50) сопряженность сбора белка с его содержанием в зерне. Последние из них отличались мелкозерностью и значительным колебанием массы 1000 зерен по годам исследований (коэффициент вариации 21,58 и 20,93 % соответственно).Выводы. Выявлено, что значительное влияние на формирование белка в зерне оказало гидротермическое обеспечение в период посева и формирования вегетативных органов растений (I–II декада мая – I декада июня), где непосредственно происходит синтез белковых веществ. Изучение корреляционных связей между показателями массовой доли белка, массы 1000 зерен, урожайности и сбора белка с единицы площади показало, что селекция на высокую массу 1000 зерен будет иметь положительный результат как для увеличения урожайности зерна, так и роста его белковости. Интегральный показатель –общий сбор белка с единицы площади можно улучшить за счет использования и высокобелковых, и урожайных сортов мягкой яровой пшеницы. Возделывание сорта Омская 38, устойчивого к комплексу листостебельных заболеваний, позволит в годы эпифитотий получать высокий сбор белка с единицы площади.