Новый урожайный, качественный, с высокой устойчивостью к полеганию и болезням сорт универсального типа пшеницы мягкой озимой форпост
Автор: Ковтун В.И., Ковтун Л.Н., Сухарева А.А., Шарафутдинова А.Р.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 4, 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены основные методы сложного процесса создания новых сортов пшеницы мягкой озимой, где наряду с класси ческой широко используется маркерная селекция. В Северо-Кавказском федеральном научном аграрном центре создан новый сорт пшеницы Форпост, который в 2018 году передан на Государственное сортоиспытание Российской Федерации. Дано подробное морфологическое описание и представлены результаты изучения этого сорта в конкурсном сортоиспытании. Разновидность у него лютесценс, иотносится он к южной степной (Северо-Кавказской) экологической группе пшениц. Форпост высоко адаптирован к возделыванию по удобренным непаровым предшественникам, полупару, парам, интенсивным и среднеинтенсивным технологиям в почвенно-климатических условиях юга и юга-востока России. Новый сорт обладает высокой урожайностью зерна и в этом отношении в среднем за годы изучения (2016-2018) превышает стандартный сорт Гром на 1,55 т/га. Он высокоустойчив к полеганию растений - 5 баллов и характеризуется высоким числом продуктивных стеблей на 1 м2 (747 шт.)...
Сорт, пшеница, урожайность, зимостойкость, качество, генотип
Короткий адрес: https://sciup.org/140243423
IDR: 140243423
Текст научной статьи Новый урожайный, качественный, с высокой устойчивостью к полеганию и болезням сорт универсального типа пшеницы мягкой озимой форпост
Введение . Селекция играет решающую роль в повышении урожайности, качества зерна, устойчивости к болезням, в совершенствовании других важнейших хозяйственно-биологических признаков и свойств пшеницы, а роль нового сорта здесь трудно переоценить.
Во время вегетации в поле на растения озимой пшеницы оказывает влияние огромное количество факторов внешней среды, поэтому новые сорта должны быть хорошо адаптированы к почвенно-климатическим и агроэкологическим условиям зон возделывания.
В настоящее время созданы сорта пшеницы мягкой озимой, которые обладают высокой уро- жайностью благодаря повышению их устойчивости к полеганию, выдерживают высокую густоту продуктивного стояния растений.
Значительное снижение урожайности зерна происходит из-за поражения растений болезнями, в связи с чем наиболее часто применяется химический способ защиты растений от патогенов. Выдающийся ученый Н.И. Вавилов [1] отмечал, что наиболее радикальным средством против различных заболеваний является создание иммунных сортов. Создание устойчивых сортов – это, по существу, наиболее доступный способ в борьбе с такими инфекциями, как бурая ржавчина, мучнистая роса, пыльная головня, различные фузариозы, пятнистости и др.
Лучших результатов достигают те селекционеры, которые используют огромный, генетически разнообразный исходный материал и применяют в своей работе новые прогрессивные направления в селекции, научно обоснованные целенаправленные методы отбора на всех этапах селекционного процесса [2].
Молекулярно-генетические основы иммунитета в настоящее время изучены недостаточно. Гены, контролирующие устойчивость или восприимчивость к бурой ржавчине, локализованы в хромосомах разного уровня плоидности у видов пшениц, включая 1А, 2А, 5А, 1В, 3В, 4В, 6В, 7В, 4Д, 5Д. Гены устойчивости к этому патогену контролируют не синтез веществ, участвующих в реакции сверхчувствительности, а скорость включения этой реакции в ответ на поражение [3].
В Северо-Кавказском федеральном научном аграрном центре создаются новые сорта, обладающие высокой урожайностью и комплексным иммунитетом к основным болезням, высоким качеством зерна, высокой зимоморозостойкостью и засухоустойчивостью, устойчивостью к полеганию, осыпанию и прорастанию зерна на корню [4].
Цель исследований . Характеристика нового сорта универсального типа пшеницы мягкой озимой Форпост.
Методы исследований . Основной метод создания новых сортов пшеницы мягкой озимой – это внутривидовая, сложная, ступенчатая гибридизация сортов, форм, линий, генетических источников. На первых этапах селекции и скрещивания привлекаются отдаленные в эколого-
Вестник КрасГАУ. 2019. № 4 географическом отношении генотипы. На последующих этапах скрещиваются полученные таким путем генетические источники между собой или с инорайонными сортами, сортообраз-цами, линиями, обладающими отдельными или комплексом важнейших хозяйственнобиологических признаков и свойств. Наряду с классической широко используется маркерная селекция. При подборе родительских пар для скрещиваний привлекаются сортообразцы, геномы которых содержат четко выраженные маркеры основных признаков и свойств: высокая урожайность и качество зерна, высокая зимо-, морозостойкость и засухоустойчивость, устойчивость к полеганию и основным болезням, устойчивость к осыпанию и прорастанию зерна на корню.
На протяжении всех этапов селекционного процесса проводится непрерывный, жесткий, целенаправленный отбор агроэкологических моделей новых сортов универсального типа, разработанных в лаборатории селекции и первичного семеноводства озимой мягкой пшеницы.
Все оценки, наблюдения и учет урожайности зерна выполнены в соответствии с «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985) [5].
Качество зерна и хлеба определялось по «Методике оценки технологических качеств зерна» (1971) [6] и «Методическим рекомендациям по оценке качества зерна» (1977) [7].
Статистическая обработка результатов исследований проводилась по Б.А. Доспехову «Методика полевого опыта» (1985) [8].
Перед посевом сортов пшеницы мягкой вносили сложные минеральные удобрения в дозе N 40 P 60 K 40 . С целью создания мелкокомковатого состояния почвы проводили предпосевную культивацию на глубину 5–6 см.
Посев проводили по предшественнику пар с нормой высева 500 всхожих зерен на 1м2. В зависимости от увлажнения почвы в годы исследований посев сортов проводили в оптимальные или в конце оптимальных сроков сева. Весной проводили подкормку растений аммиачной селитрой в дозе N 30 -N 40 кг на 1 га.
Результаты исследований и их обсуждение. Новый сорт пшеницы мягкой озимой Форпост создан в Северо-Кавказском федеральном научном аграрном центре. Здесь ежегодно изучается огромный генетический материал – до 100 тысяч сортообразцов, линий, генотипов. На всех этапах селекционного процесса проводится жесткий целенаправленный отбор и на государственное испытание передается всего 3–4 новых сорта, генотип которых на оптимальном уровне обладает комплексом важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств.
Новый сорт Форпост передан на государственное испытание в 2018 году. Отобран он из гибридной популяции, где в качестве материнского растения использовался сорт зерноградской селекции Донская юбилейная, а в качестве отцовского – сорт краснодарской селекции Южанка. Скрещивание родительских сортов проведено в 2009, элитное растение выделено в F 3 в 2012 году.
Пшеница мягкая озимая Форпост, селекционный номер (синоним 1545/14) относится к южной степной (Северо-Кавказской) экологической группе пшениц. Он хорошо адаптирован к возделыванию в почвенно-климатических и агроэкологических условиях юга и юго-востока России. Это сорт универсального типа и выращивать его рекомендуется по удобренным непаровым предшественникам, полупару, парам, интенсивным и среднеинтенсивным технологиям в областях, краях и республиках пятого ЦентральноЧерноземного, шестого Северо-Кавказского и восьмого Нижневолжского регионов.
Разновидность лютесценс . Колос белый, безостый, веретеновидный, средней длины, средней плотности, прямостоячий. Колосковая чешуя ланцетная, средней длины (9–10 мм), нервация хорошо выражена. Плечо колосковой чешуи в средней части колоса приподнятое, средней ширины. Килевой зубец острый, короткий. Зерно крупное (8 мм), слегка опушенное, полуудлиненное, бороздка неглубокая, окраска фенолом слабая, масса 1000 зерен – 43,0– 44,4 г. Растения низкорослые, длина стебля – 78–91 см.
Данные таблицы 1 свидетельствуют, что новый сорт пшеницы мягкой озимой Форпост обладает высокой урожайностью зерна. Он достоверно и значительно по данному показателю превысил стандартный сорт Гром. В среднем за годы изучения (2016–2018) это превышение над стандартом у него составило 1,55 т/га.
Вегетационный период у нового сорта на один день короче в сравнении со стандартом, то есть он выколашивается и созревает на один день раньше стандарта.
По высоте растений (83 см) Форпост равен стандартному полукарликовому сорту Гром и обладает высокой устойчивостью к полеганию – 5 баллов.
Он характеризуется высокой продуктивной кустистостью (2,7 продуктивных стеблей на одно растение) и соответственно высоким числом продуктивных стеблей на 1 м2 – 747 шт.
По изученным показателям в годы исследований Форпост достоверно превысил стандарт Гром. Новый сорт обладает высокой регенерационной способностью к образованию новых побегов, к кущению в зимне-ранневесенний период. При весеннем кущении он может формировать до 3–4 продуктивных стеблей на одно растение. Продуктивная кустистость и высокое число продуктивных стеблей на 1 м2 играют важную роль в повышении урожайности зерна.
Для нового сорта характерны высокие зимо-и морозостойкость. По зимостойкости он оценивается самым высоким баллом – 5. В среднем за годы изучения при промораживании растений в камерах низких температур (КНТ) у нового сорта сохранилось 64,6 % живых растений, у стандарта – 62,6 %. Следует отметить, что стандартный сорт Гром обладает хорошей зимо-, морозостойкостью.
В генотипе нового сорта заложена высокая устойчивость к основным болезням и вирусам, распространенным на юге и юго-востоке Российской Федерации, которые поражают пшеницу мягкую озимую. Прежде всего, это такие болезни, как мучнистая роса, бурая и желтая ржавчины, пыльная головня, пиренофороз и септориоз колоса. Поражаемость этими патогенами в годы исследований у Форпоста составила: мучнистой росой – 0 баллов, бурой ржавчиной – 0 %, желтой ржавчиной – 0 %, пыльной головней – 0 %, вирусом желтой карликовости ячменя – 0 %, пи-ренофорозом – следы, септориозом колоса – следы. Поражаемость болезнями стандарта Гром была следующей: мучнистой росой – 0–1 балл, бурой ржавчиной – 20–30 %, желтой ржавчиной – 5–10, пыльной головней – 0, вирусом желтой карликовости ячменя – 15–20, пиренофо-розом – 30–40, септориозом колоса – 35–40 %.
Таблица 1
Хозяйственно-биологическая характеристика важнейших признаков и свойств нового сорта пшеницы мягкой озимой Форпост, КСИ, среднее 2016–2018 гг.
Показатель |
Единица измерения |
Сорт |
± к сорту Гром |
НСР 05 |
|
Форпост |
Гром, st. |
||||
Урожайность |
т/га |
8,84 |
7,29 |
+1,55 |
0,30 |
Вегетационный период |
дни |
255 |
256 |
-1 |
1,5 |
Высота растения |
см |
83 |
83 |
0 |
5,3 |
Устойчивость к полеганию |
балл |
5,0 |
5,0 |
0 |
0,2 |
Продуктивная кустистость |
шт. |
2,7 |
2,2 |
0,5 |
0,2 |
Число продукт. стеблей на 1 м2 |
шт. |
747 |
609 |
+138 |
35 |
Зимостойкость |
балл |
5,0 |
4,9 |
+0,1 |
0,1 |
Морозостойкость |
% |
64,6 |
62,6 |
+2,0 |
13,9 |
Поражение мучнистой росой |
балл |
0 |
0-1 |
- |
- |
Поражение бурой ржавчиной |
% |
0 |
20-30 |
- |
- |
Поражение желтой ржавчиной |
% |
0 |
5-10 |
- |
- |
Поражение пыльной головней |
% |
0 |
0 |
- |
- |
Поражение вирусом желтой карликовости ячменя |
% |
0 |
15-20 |
- |
- |
Поражение пиренофорозом |
% |
сл. |
30-40 |
- |
- |
Поражение септориозом |
% |
сл. |
35-40 |
- |
- |
В целях получения достоверных показателей качества зерна и хлеба уборка изучаемых сортов проводилась по мере их созревания, применялись все меры, исключающие отрицательное воздействие на созревшее зерно дождей, рос, высоких температур, суховеев, вредного клопа-черепашки.
Новый сорт в годы исследований формировал высоко натурное зерно. Как видно из табли- цы 2, по данному показателю Форпост достоверно превысил стандарт Гром.
Несмотря на то что на стекловидность зерна значительное влияние оказывают условия выращивания, решающим фактором является генотип сорта. Процент стекловидного зерна у сорта Форпост во все годы изучения был достоверно выше, чем у стандарта Гром. В среднем за годы изучения стекловидность зерна у него составила 62 %, у стандарта – всего 51 %.
Таблица 2
Биохимические, технологические и мукомольно-хлебопекарные показатели качества зерна у сорта пшеницы мягкой озимой Форпост, КСИ, среднее, 2016–2018 гг.
Показатель |
Единица измерения |
Сорт |
± к сорту Гром |
НСР 05 |
|
Форпост |
Гром, st. |
||||
Натура |
г/л |
818 |
806 |
+12 |
4,1 |
Стекловидность |
% |
62 |
51 |
+11 |
3,2 |
Содержание белка в зерне |
% |
14,0 |
13,6 |
+0,4 |
0,3 |
Содержание клейковины в зерне |
% |
27,9 |
26,1 |
+1,8 |
1,0 |
Группа клейковины |
ИДК |
I |
II |
- |
- |
Сила муки |
е.а. |
287 |
236 |
+51 |
34 |
Объем хлеба из 100 г муки |
см3 |
797 |
770 |
+27 |
22 |
Общая оценка хлеба |
балл |
4,6 |
4,1 |
+0,5 |
0,2 |
Новый сорт характеризуется высоким содержанием белка и клейковины в зерне, и эти показатели у него были на следующем уровне: содержание белка в зерне – 14,0 %, клейковины в зерне – 27,9 %. Качество клейковины у Форпоста соответствовало первой группе, у стандарта Гром – второй группе.
По силе муки, объему хлеба и общей хлебопекарной оценке новый генотип достоверно превысил стандартный сорт Гром, который внесен в список ценных пшениц Российской Федерации.
Таким образом, по основным показателям качества зерна и хлеба, представленным в таблице 2, новый сорт Форпост достоверно превысил стандарт и соответствует ГОСТу Российской Федерации, который предъявляется к сильным пшеницам.
Заключение . Новый сорт пшеницы мягкой озимой универсального типа Форпост высоко адаптирован к возделыванию по удобренным непаровым предшественникам, полупару, парам, интенсивным и среднеинтенсивным технологиям в почвенно-климатических и агроэкологических условиях юга и юго-востока России.
Это высокоурожайный сорт, в среднем за годы изучения в конкурсном сортоиспытании (2016–2018) по данному показателю он превысил стандартный сорт Гром на 1,55 т/га.
Характеризуется высокой зимо-, морозостойкостью и в этом отношении не уступает достаточно зимо-, морозостойкому сорту Гром. Форпост обладает высокой устойчивостью к основным болезням и вирусам, которые поражают пшеницу мягкую озимую на юге и юго-востоке России, и может эффективно возделываться при низкозатратных технологиях выращивания без применения средств защиты от патогенов.
По качеству зерна и хлеба относится к сильным пшеницам, засухоустойчив, устойчив к полеганию, прорастанию и осыпанию зерна на корню.
Список литературы Новый урожайный, качественный, с высокой устойчивостью к полеганию и болезням сорт универсального типа пшеницы мягкой озимой форпост
- Вавилов Н.И. Избранные труды. -М.; Л.: Наука, 1964. -314 с.
- Ковтун В.И. Селекция высокоадаптивных сортов озимой мягкой пшеницы и нетрадиционные элементы технологии их возделывания в засушливых условиях юга России. -Ростов н/Д: Книга, 2002. -318 с.
- Брежнев Д.Д. Пшеницы мира. -Л.: Колос, 1976. -С. 354-380.
- Ковтун В.И., Ковтун Л.Н. Новый высокоадаптивный сорт мягкой озимой пшеницы Щит в почвенно-климатических и агроэкологических условиях юга и юго-востока России//Известия Оренбургского ГАУ. -2018. -№ 4 (72). -С. 76-78.
- Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. -М., 1985. -270 с.
- Методика оценки технологических качеств зерна. -М.: Б. И., 1971. -135 с.
- Методические рекомендации по оценке качества зерна. -М.: ВАСХНИЛ, 1977. -172 с.
- Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.