Цель исследования – создание новых, конкурентных, пластичных сортов пшеницы мягкой ози- мой, адаптированных к выращиванию по всем удобренным предшественникам по интенсивным и среднеинтенсивным технологиям. Основной метод создания сортов пшеницы в СевероКавказском федеральном научном аграрном центре – внутривидовая, сложная, ступенчатая гибридизация и непрерывный целенаправленный отбор модели сортов универсального типа для различных поч- венноклиматических, агроэкологических условий юга и юговостока России. При создании нового исходного материала в качестве родительских форм используются генотипы, геномы которых содержат ярко выраженные маркеры основных хозяйственнобиологических признаков и свойств. Опыты закладывались систематическим методом в 4кратной повторности. В качестве стан- дарта использовался среднеспелый сорт озимой пшеницы Гром. Все оценки, фенологические на- блюдения, учет урожайности и другое проводились в соответствии с методическими указаниями, изложенными в «Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (2019), «Методике оценки технологических качеств зерна» (1971), «Методических рекомендациях по оценке качества зерна» (1977). Оценку морозостойкости проводили по харьковскому методу (1950), статистическую обработку результатов исследований – согласно «Методике полевого опыта» (1985). Создан новый сорт пшеницы мягкой озимой Ставропольская 7. В среднем за три года изучения (2018–2020) в конкурсном испытании новый генотип сформировал урожайность зерна 9,99 т/га. Превышение над стандартом было достоверным и высоким и составило 1,73 т/га. Это низкорослый, устойчивый к полеганию сорт. Отличается высоким количеством продуктивных сте- блей. По качеству зерна и хлеба – сильная пшеница. Обладает полевой устойчивостью к основным болезням пшеницы. Характеризуется высокой засухоустойчивостью и морозостойкостью.
пшеница, сорт, генотип, урожайность, устойчивость, качество.
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. Ковтун В.И. Селекция высокоадаптивных сортов озимой мягкой пшеницы и нетради- ционные элементы технологии их возделы- вания в засушливых условиях юга России. Ростов н/Д.: Книга, 2002. 318 с.
2. Брежнев Д.Д. Пшеницы мира. Л.: Колос, 1976. С. 354–380.
3. Ковтун В.И., Ковтун Л.Н. Новый высоко- адаптивный сорт мягкой озимой пшеницы Щит в почвенно-климатических условиях юга и юго-востока России // Известия Оренбург- ского ГАУ. 2018. № 4 (72). С. 76–78.
4. Вавилов Н.И. Избранные труды. М; Л.: Наука, 1964. 314 с.
5. Ковтун В.И., Самофалова Н.Е. Селекция озимой пшеницы на юге России. Ростов н/Д.: Книга, 2006. 479 с.
6. Ковтун В.И, Ковтун Л.Н., Сухарева А.А. Но- вый урожайный, качественный, с высокой устойчивостью к полеганию и болезням сорт универсального типа пшеницы мягкой ози- мой Форпост // Вестник КрасГАУ. 2019. № 4. С. 24–29.
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1. М., 2019. 384 с.
8. Методика оценки технологических качеств зерна. М., 1971. 135 с.
9. Методические рекомендации по оценке качества зерна. М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1977. 172 с.
10. Юрьев В.А., Кучумов П.М., Линник Г.М. и др. Общая селекция и семеноводство полевых культур / под ред. В.Я. Юрьева. М.: Госсель- хозиздат, 1950. С. 167–170.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки ре- зультатов исследований). М.: Агропром- издат, 1985. 351 с.
