Double-cropped Varieties as Source Material for Spring Wheat Breeding in Tyumen Oblast

Пшеница является основной зерновой культурой в Тюменской области. Площадь посева в последнее десятилетие ежегодно составляет 420-430 тыс. га. Средняя урожайность – 2,2-2,4 т/га. Вместе с тем следует отметить, что природные ресурсы региона использованы далеко не полностью. На сортоиспытательных участках и в лучших хозяйствах области урожайность достигает 4-5 т/га

В повышении урожайности и улучшении качества зерна, наряду с технологией возделывания и другими мероприятиями особую роль играет сорт. Имеющиеся реестровые сорта не полностью отвечают требованиям производства и рынка: полегают на многих полях, поражаются болезнями, прорастают в колосе на корню, снижают посевные и технологические показатели

Цель исследований: изучить сорта пшеницы-двуручки селекции Краснодарского селекцентра и выявить ценные признаки для дальнейшего использования в селекционных программах.

Место и методика исследований. Исследования проведены в 2022-2023 гг. на опытном поле ГАУ Северного Зауралья. 2022 и 2023 годы по влагообеспеченности и температурному режиму, при расчёте ГТК  относился к слабозасушливому (2022 г. ГТК=1,14; 2023 г. ГТК=0,69). Почва чернозём выщелоченный, тяжелосуглинистая по гранулометрическому составу, средне обеспечена азотом и фосфором, хорошо – калием, рН – 6,7, содержание гумуса – 7,2%. Предшественник картофель. Обработка почвы включала отвальную вспашку на глубину 26-28 см, весеннее боронование, предпосевную культивацию на глубину 6-7 см. Минеральные удобрения в дозе N60P60K40 внесены перед предпосевной культивацией.

Посев проведён 22-24 апреля, норма высева 6 млн всхожих зёрен на гектар. За объект изучения взято пять сортов-двуручек: Анка, Афина, Лео, Караван, Велена и стандартный сорт Новосибирская 31.

Площадь делянки 5 м2, повторность 4-х кратная, размещение делянок рендомизированное. Уход за посевами проводился вручную. Наблюдения и учёты выполнены по методикам Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова, болезни определяли по методике Всероссийского института защиты растений, фотосинтетическую активность листьев по методике А.А. Ничипоровича.

В условиях Сибири главным селекционным и хозяйственным показателем сорта пшеницы является продолжительность вегетационного периода. При этом важно, чтобы зерно формировалось при температуре воздуха не ниже +16 оС.

Установлено, что во многие годы в этот период времени температура воздуха опускается до +10+12 оС. В таких условиях снижаются посевные и продовольственные показатели.

Погодные условия в годы исследований сложились вполне благоприятными для роста, развития растений пшеницы и получения урожайности зерна. О продолжительности межфазных периодов изучаемых сортов пшеницы можно судить по данным таблицы 1.

В среднем за два года исследований продолжительность межфазного периода всходы-колошение изменялась от 43 суток у сорта Афина до 46 суток у сорта Анка и период колошение-спелость варьировал от 43 суток у сорта Лео до 47 суток у стандартного сорта Новосибирская 31 составил 92 суток у изучаемых сортов-двуручек на 1-4 суток продолжительнее. При этом Анка и Караван по скороспелости близки к Новосибирской 31.

Вновь создаваемые сорта пшеницы должны иметь хорошо развитую листовую поверхность и расположение листьев относительно стебля под острым углом. Изучаемые сорта по отмеченным признакам имеют преимущество перед стандартом, особенно сорт Караван, который при скрещивании с другими сортами возможно будет передавать эти признаки гибридным растениям.

Сорта пшеницы-двуручки в годы исследований сформировали хорошо развитую листовую поверхность и другие показатели фотосинтеза (таблица 2). Из анализа полученных данных видно, что стандартный сорт Новосибирская 31 сформировал площадь листьев 32,7 тыс. м2/га. Изучаемые сорта, кроме сортов Анка и Афина, превысили стандарт на 3,2-5,3 тыс. м2/га. Листья у них отходили от стебля под острым углом 19-27 о, у стандарта – под углом 49-74 о. Особо следует отметить сорт Караван. Такой конструкции листья в течение всего дня поглощают солнечную энергию.

По фотосинтетическому потенциалу выделились сорта Лео и Велена – 1109-1130 тыс. м2/сутки, у стандартного сорта Новосибирская 31 – 891 тыс. м2/сутки. По продуктивности фотосинтеза необходимо отметить сорта Лео, Велена и Караван – 4,7-51 г*м2/сутки, у стандарта – 4,2 г*м2/сутки.

Многие реестровые сорта пшеницы поражаются 2-3 болезнями, которые ежегодно уносят 25-30 % урожая. Для решения отмеченной проблемы нужны ценные источники. Изучаемые нами сорта-двуручки могут быть полезными для селекции (таблица 3).

Из анализа данных таблицы 3 следует, что изучаемые сорта-двуручки к отмеченным болезням имели высокую и очень высокую устойчивость (7-9 баллов). Исключение составил сорта Анка, который по устойчивости к мучнистой росе оценён 5 баллами.

В последние десятилетия в хозяйствах с высоким уровнем культуры земледелия наблюдается полегание посевов пшеницы. Этим хозяйствам нужны среднерослые сорта (80-90 см) с очень прочным, устойчивым к полеганию стеблем

Сорта-двуручки имели высоту растений от 70,8 до 78,6 см, что на 13,9-21,7 см ниже стандартного сорта. Кроме того, изучаемые сорта имели укороченные первое и второе снизу междоузлия, а также высокую массу (21,5-26,4 мг) одного сантиметра стебля. Столь удачное строение стебля обеспечило высокую устойчивость растений к полеганию, которая оценена 4,2-4,9 баллов, тогда как стандартный сорт имел 3,7 баллов.

Исходный материал для селекции яровой пшеницы должен иметь хорошо развитые элементы структуры урожайности, в первую очередь сохранность растений к уборке и массу зерна с колоса. Между этими признаками и урожайностью установлена тесная положительная связь (r = 0,91-0,87 ± 0,08-0,11).

Анализ полученных данных (таблица 5) показал, что сорта-двуручки Караван и Велена имели сохранность растений к уборке 406-428 шт./м2, или 25-47 шт./м2 больше по сравнению со стандартным сортом Новосибирская 31. По озернённости колоса выделились Лео и Велена, по продуктивной кустистости – Лео и Велена, по массе зерна с колоса – Афина и Велена.

Из структурных элементов складывается урожайность сортов пшеницы (таблица 6). Напомним, что испытание сортов-двуручек проходило в годы с контрастными погодными условиями. При этом 2022 год был благоприятным по температуре воздуха и влагообеспеченности. В этот год получена рекордная урожайность пшеницы (2,7 т/га) за всю историю развития растениеводства в Тюменской области. 2023 год, напротив, характеризовался жаркой, сухой погодой. В столь контрастных условиях сорта-двуручки имели неоспоримое преимущество перед стандартом Новосибирская 31. При средней урожайности стандартного сорта 3,94 т/га, изучаемые сорта превысил его на 0,35-2,25 т/га. Более урожайными оказались Лео – 5,07, Караван – 5,23 и Велена – 6,17 т/га.

Урожайность сортов пшеницы должна сочетаться с качеством зерна. Необходимо отметить, что селекционеры Сибири во второй половине прошлого столетия создали серию ценных и сильных по качеству зерна сортов пшеницы. Регион полностью обеспечил местную хлебопекарную промышленность продовольственным зерном и начал поставлять его на внешний рынок. С тем, чтобы сохранить качество зерна у вновь создаваемых сортов, нужны дополнительные источники. Сорта-двуручки в этом плане представляют интерес для селекции (таблица 7).

Сорта пшеницы двуручки при посеве в третьей декаде апреля формируют высокое качество зерна. По большинству приведённых в таблице 7 данным они находятся на уровне стандартного сорта пшеницы Новосибирская 31 «сильного» по качеству зерна и лишь по отдельным из них уступают последнему. Далее важно, чтобы при включении сортов двуручек в гибридизацию они передавали свои ценные признаки гибридным растениям.

Впервые проведённое в Тюменской области изучение сортов пшеницы двуручек Краснодарского селекцентра показало, что по многим хозяйственным признакам они являются ценным исходным материалом для селекции яровой пшеницы. В следующем году их необходимо использовать в программе скрещивания с сортами местной селекции. Кроме того, необходимо расширить изучение сортов-двуручек за счёт использования их из других селекцентров страны, а также привлечение материала из мировой коллекции имени Н.И. Вавилова.

В заключение, хотелось бы отметить, что сорта двуручки являются ценным исходным материалом для селекции яровых и озимых форм пшеницы. Сорта двуручки на естественном фоне имели устойчивость к болезням. Также сорта выделись по средней высоте стебля, что является одним из ценных хозяйственных признаков. По урожайности выделись сорта Лео, Караван и Велена, урожайность последних составила 5,07-6,17 т/га, что на 1,13-2,23 т/га выше, чем у стандартного сорта Новосибирская 31 (3,94 т/га). Что касается технологических показателей качества, то сорта двуручки не уступали стандартному сорту Новосибирская 31, отнесённому при оценке к «‎сильным». Следовательно, данный исходный материал ценен в использовании селекционных программ и в том, числе при гибридных скрещиваниях.