Селекция яровой мягкой пшеницы на адаптивность

Введение. Вопросы повышения производства зерна должны решаться, прежде всего, за счет сортов, адаптированых к конкретным условиям внешней среды [1]. Термином «адаптивность» обозначают способность организма к приспособлению к какой-то определенной среде. Адаптация растений к условиям возделывания может происходить как за счет модификационной, так и генотипической изменчивости. В селекционном процессе в основном используется генотипическая адаптация, которая обеспечивает изменение генотипа в сторону усиления приспособленности сорта к конкретным условиям возделывания [2].

Одним из основных признаков адаптации сорта к условиям произрастания является продолжительность вегетационного периода. Она определяет не только величину урожая, но и его качество, а также возможность ухода от заморозков и засухи, поражения вредителями и болезнями [3].

Не менее важна устойчивость к неблагоприятным факторам среды, к которым относятся: недостаток и избыток влаги, повышенные и пониженные температуры, засоление и повышенная кислотность почвы, различные заболевания и вредители. В качестве адаптационного признака следует отметить и реакцию на уровень почвенного плодородия.

Цель исследований: создание новых сортов яровой мягкой пшеницы для различных почвенно-климатических зон Красноярского края.

Материалы и методы исследований. Экспериментальную часть работы проводили на опытных полях Красноярского НИИ сельского хозяйства, расположенных в центральной части Красноярской лесостепи. Предшественник - пар, норма высева – 5 млн всхожих зерен на гектар.

Полевые исследования проводили согласно методике ГСИ [4]. В качестве раннеспелого стандарта использовали сорт Новосибирская 15; среднераннего – Алтайская 70; среднеспелого для лесостепной зоны – Омская 32; среднеспелого для степной зоны – Омская 33. Оценка селекционного материала на устойчивость к грибным заболеваниям проводилась сектором иммунитета по методикам, разработанным в ВИР [5]; оценка технологических и хлебопекарных качеств зерна – сектором технологической оценки зерна в соответствии с методиками национальных стандартов РФ и методов ИСО.

Результаты исследований и их обсуждение. Условия земледельческой части Красноярского края очень разнообразны. Многообразие климатических и погодных условий требует наличия в производстве широкого спектра сортов, отличающихся по своим биологическим и хозяйственным характеристикам.

Для таежных и подтаежных зон (I–IV), характеризующихся коротким безморозным периодом, необходимы в основном раннеспелые сорта. Сокращение вегетационного периода достигается за счет более раннего колошения и способности сохранять темпы налива при пониженных температурах. Положительным признаком для раннеспелого сорта является красная окраска колоса, положительно влияющая на формирование посевных и хлебопекарных качеств пшеницы [6]. Сорта должны быть устойчивы к повышенной кислотности почвы. До 20– 30 % площадей могут занимать среднеранние сорта.

Основные площади в Канско-Красноярской лесостепи (V зона) должны занимать среднеранние сорта и до 30 % – среднеспелые. Зона характеризуется частым повторением весеннелетнего типа засухи, при которой сокращается период закладки колоса, что приводит к снижению его озерненности. В отдельные годы наблюдается засуха на начальных этапах налива, резко снижающая крупность зерна. Засухоустойчивость является важнейшим признаком для сорта, создаваемого для этой зоны.

Как показали исследования, проведенные в Красноярском НИИСХ, к признакам, повышающим устойчивость к засухе, относятся: число и степень развития зародышевых корней, оптимальное соотношение межфазных периодов развития растений, наличие остей, площадь флагового листа, стабильность по годам показателей массы 1000 зерен и площади листовой поверхности [7].

Лесостепь Причулымья (VI зона) отличается от Канско-Красноярской лесостепи более высоким почвенным плодородием, хорошей обеспеченностью влагой и более низкой обеспеченностью тепловыми ресурсами. Для этой зоны необходимы в основном среднеранние сорта интенсивного типа с высокой степенью устойчивости к полеганию.

В южной лесостепи (VII зона) складываются условия, благоприятные по тепловому режиму и увлажнению. Здесь необходимы в основном среднеспелые сорта интенсивного типа для посева по пару и полуинтенсивного типа для посева по другим предшественникам.

Степные районы Минусинской котловины (VIII зона) являются наиболее засушливыми. В этих условиях решающее значение имеет не только засухоустойчивость, но и жаростойкость сорта. Помимо среднеспелых сортов для степной зоны необходимы среднепоздние сорта, способные за счет продолжительности вегетационного периода формировать более высокий урожай. Они должны занимать от 20 до 30 % площадей, отведенных под пшеницу.

С учетом разнообразных климатических условий для возделывания на территории Красноярского края рекомендовано 16 сортов яровой мягкой пшеницы. Определенный вклад в обеспечение производства сортами с высоким уровнем адаптации к конкретным условиям каждой зоны вносит и Красноярский НИИСХ. В настоящее время в Госреестр внесено 5 сортов яровой мягкой пшеницы и один находится в Государ-ственом сортоиспытании.

Поля Красноярского НИИСХ расположены в наиболее остепненной части Красноярской лесостепи. Довольно часто здесь отмечается недостаток влаги в период от всходов до колошения. В данных условиях длительное время не удавалось создать скороспелый сорт, сочетающий скороспелость с устойчивостью к засухе. И без того короткий период закладки колоса у скороспелых сортов заметно сокращался, что приводило к резкому снижению урожая.

Была поставлена задача: используя методы рекомбинационной селекции, изменить соотношение межфазных периодов у скороспелого сорта. Успех при разработке этого направления селекции пришел лишь в 2014 г. Был создан скороспелый сорт яровой мягкой пшеницы Канская (разновидность лютесценс). Занимая промежуточное положение по вегетационному периоду между раннеспелым сортом Новосибирская 15 и среднеранним Алтайская 70, он колосится на 2-3 дня позднее Новосибирской 15 и на 1-2 дня Алтайской 70. Превосходит оба сорта по числу колосков и зерен в колосе.

По продуктивности Канская превзошла оба сорта на 6,6 и 1,1 ц/га соответственно. Более скромная прибавка по отношению к Алтайской 70 объясняется меньшей крупностью зерна у сорта Канская. Самые большие прибавки, 10,0 и 3,3 ц/га соответственно, были получены в 2011 г. в условиях сильной засухи в период закладки колоса. Сорт слабо восприимчив к пыльной головне, умеренно устойчив к бурой ржавчине. Качество зерна на уровне сильных пшениц.

Для условий лесостепной зоны были созданы среднеранний сорт Уярочка (разновидность эритроспермум) и среднеспелый Красноярская 12 (разновидность лютесценс). Средняя продуктивность сорта Уярочка в КСИ за 2009–2011 гг. составила 31,4 ц/га, на 5,3 ц/га выше стандарта Новосибирская 29. При посеве на сортоучастках Красноярского края Уярочка продемонстрировала существенное преимущество за 2012–2014 гг. только на Назаровском ГСУ. Прибавка урожая к стандарту Алтайская 70 составила 8,7 ц/га.

На ряде сортоучастков Восточной Сибири данный сорт превзошел по продуктивности распространенные в регионах стандарты на 5,2– 8,7 ц/га. При изучении в 2012 г. на Северо-Кулундинской опытной станции по солонцовому фону занял по продуктивности первое место из 22 изучаемых новых сортов пшеницы. Сорт Уя-рочка умеренно устойчив к бурой ржавчине и слабо восприимчив к пыльной головне. Обладает высокой устойчивостью к полеганию. Гос-сорткомиссией по качеству зерна отнесен к хорошему филеру.

Сорт Уярочка внесен в Госреестр по 11 региону с 2015 г. и рекомендован для возделывания в Республике Бурятия.

Среднеспелый сорт Красноярская 12 за три года конкурсного сортоиспытания (2010–2012 гг.) при средней урожайности 29,2 ц/га превзошел стандарт Омская 32 на 5,8 ц/га. Красноярская 12 превзошла стандарт по озерненности колоса (на 2,7 шт.) и массе 1000 зерен (на 6,0 г). Этим и обуславливается высокая урожайность сорта.

Сорт Красноярская 12 проявил во все годы испытания умеренную устойчивость к бурой ржавчине. Пыльной головней за годы исследования сорт не поражался. Госсорткомиссией по качеству зерна сорт отнесен к филерам.

При испытании по пару в Канско-Красноярской лесостепи средняя прибавка к стандарту Омская 32 составила 5,5 ц/га. В условиях степной зоны прибавка к стандарту Омская 33 составила 3,3 ц/га. По культурам сплошного сева прибавки были небольшими. Сорт рекомендован к производству в пяти регионах Восточной Сибири, что говорит о его высокой адаптационной способности. На отдельных сортоучастках Восточной Сибири прибавки к стандартам составили от 2,8 до 8,7 ц/га.

С 2015 г. сорт включен в Государственный реестр селекционных достижений по ВосточноСибирскому региону. Рекомендуется для возделывания по V и VIII зонам Красноярского края, Забайкальскому краю, Республикам Бурятия, Хакасия, Тыва.

Для южных районов Красноярского края были созданы среднеспелые сорта Ветлужанка (разновидность лютесценс), Курагинская 2 (разновидность эритроспермум) и среднепоздний сорт Свирель (разновидность эритроспермум). Сорт Ветлужанка возделывается в Красноярском крае с 1993 г. Сорт интенсивного типа. Максимальная урожайность получена в Бурятском НИИСХ – 65,3 ц/га. В 2011 г. в ГП КК «Ка-ратузское ДРСУ» на площади 1200 га урожайность составила 61 ц/га. Сорт сильной пшеницы. Показатели качества стабильны по годам. По данным Госсорткомиссии сорт Ветлужанка устойчив к поражению корневыми гнилями. Рекомендуется для возделывания на наиболее плодородных и хорошо обеспеченных влагой участках VII и VIII зон.

С 2015 г. в Госреестр по 11 региону внесен сорт Курагинская 2. За три года конкурсного сортоиспытания (2010–2012 гг.) средняя урожайность зерна составила 27,7 ц/га, на 3,8 ц/га выше стандарта Омская 33. При испытании сорта Курагинская 2 на сортоучастках юга Красноярского края по пару (2013–2014 гг.) при урожайности 33,8 ц/га средняя прибавка урожая к стандартному сорту составила 3,2 ц/га. По сортоучасткам она колебалась от 0,2 ц/га (Крас-нотуранский ГСУ) до 8,2 ц/га (Новоселовский ГСУ). Хорошие результаты сорт показал при испытании по культурам сплошного сева. При урожайности 26,3 ц/га прибавка к стандарту составила 2,5 ц/га. Прибавки получены во всех вариантах опытов по обоим предшественникам, что говорит о высокой экологической пластичности сорта.

Высокая экологическая пластичность и засухоустойчивость сорта подтвердилась на сортоучастках Республики Хакасия. Особенно ярко проявилось это в условиях 2014 г. При испытании по пару на Бейском сортоучастке Курагин-ская 2 сформировала урожай 61,5 ц/га, на 8,2 ц/га выше стандарта. В условиях жесткой засухи на Боградском сортоучастке при урожайности стандарта 3,0 ц/га урожай Курагинской 2 был выше в 2,6 раза – 7,9 ц/га. Аналогичные результаты получены при испытании по культурам сплошного сева. Сорт Курагинская 2 рекомендован для возделывания по VII и VIII зонам Красноярского края и Республикам Хакасия и Тыва.

Среднепоздний сорт Свирель созревает на 2– 4 дня позднее среднеспелого сорта Омская 33. За три года конкурсного сортоиспытания (2007– 2009 гг.) средняя урожайность сорта составила 39,7 ц/га, на 6,6 ц/га выше стандарта Омская 33.

На сортоучастках юга Красноярского края при посеве по пару Свирель превзошла стандарт Омская 33 от 0,5 ц/га (Каратузский ГСУ) до 5,0 ц/га (Новоселовский ГСУ). При посеве по культурам сплошного сева отклонения от стандарта составили от –1,3 ц/га (Минусинский ГСУ) до 4,6 ц/га (Каратузский ГСУ). Сорт интенсивного типа. Максимальный урожай (70,4 ц/га) Свирель сформировала на Омутинском сортоучастке Тюменской области, что на 14,3 ц/га выше стандарта Омская 36.

Хлебопекарные качества средние. Сорт формирует высокий урожай зеленой массы. Рекомендуется в основном для использования на зернофураж и для заготовки зерносенажа, как в смеси, так и в чистом виде. С 2014 г. включен в Государственный реестр по 11 региону и рекомендован для возделывания по VII и VIII зонам Красноярского края.

При описании сортов приведены результаты оценки сортов в КСИ по продуктивности за 3 года, предшествующие передаче сорта в ГСИ. Определенный интерес представляют результаты сравнительной оценки сортов за один и тот же период (табл.).

Наиболее продуктивным за 2011–2013 гг. является среднепоздний сорт Свирель, что лишний раз подтверждает высокую корреляцию между продолжительностью вегетационного периода и урожаем. Среднеранний сорт Уяроч-ка и среднеспелый Красноярская 12 были близки по продуктивности. Сорта Канская, Красноярская 12 и Свирель достоверно превзошли стандарты соответствующей группы спелости.

Результаты изучения новых сортов яровой пшеницы в Красноярском НИИСХ (2011–2013 гг.)

Сорт	>s ZE Ct О - S C[ =Г О CO S CIS ф Ф ■= CQ	Урожай		Максимальное поражение на инфекционных фонах		CD 1 § о 1=	05 CD 5 05 О	S ° vo cvs О
		ц/га	+ к ст.	пыльной головней, %	бурой ржавчиной, тип реакции
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Новосибирская 15, ст.	76	24,7	-	1,6	4	5,0	539	4,3
Канская	77	30,8	6,1	0,0	1	4,8	387	4,1
Алтайская 70, ст.	82	30,8	-	3,5	4	5,0	278	4,0

Окончание табл.

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Уярочка	81	32,9	2,1	6,7	2	5,0	296	4,2
Омская 32, ст.	87	26,1	-	0,6	4	5,0	288	4,1
Красноярская 12	85	32,1	6,0	0,0	1	4,8	357	3,9
Омская 33, ст.	90	28,6	-	3,1	3	4,9	258	4,1
Ветлужанка	86	31,0	2,4	0,0	4	4,7	341	4,1
Курагинская 2	89	30,9	2,3	19,2	2	5,0	300	4,1
Свирель	93	35,8	7,2	13,6	2	4,6	208	3,8

Примечание: НСР 0,05 – 3,0 ц/га.

Заключение. Таким образом, в лаборатории селекции пшеницы Красноярского НИИСХ создан целый спектр сортов, адаптированных к разнообразным природно-климатическим условиям Красноярского края. Грамотное их использование позволит повысить уровень урожайности пшеницы и стабилизировать его по годам.