Урожайность и качество современных сортов озимой пшеницы

Введение. В современном сельскохозяйственном производстве отмечается тенденция снижения качества урожая, особенно на фоне формирования высокой урожайности. Исследователи отмечают, что это связано, как с рядом организационноуправленческих, материально-технических, природно-экологическими [1], так и в результате снижения устойчивости современных сортов к биотическим и абиотическим стрессорам [2]. Во многом снижение устойчивости связывают с накоплением рецессивных генов в геноме [3]. Поэтому изучение и оценка перспективных сортов и генотипов по урожайности и качества зерна позволит выделить среди них источники, сочетающие высокое качество зерна и высокую урожайность.

Цель исследования – изучение взаимосвязи урожайности и качества зерна у современных сортов озимой пшеницы и выделение генотипов, формирующих высокую и стабильную урожайность зерна высокого качества.

Материалы и методы исследований. Исследования проводили в рамках тематического плана ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Орловского ГАУ при поддержке Министерства сельского хозяйства РФ в форме грантов и тематических заданий совместно с селекционерами ФГБНУ ФНЦ ЗБК.

Объектами исследования являлись 35 сортов культуры, созданных в ведущих селекционных учреждений России: Московский НИИСХ («Немчиновка») – Московская 39, Памяти Федина, Московская 56, Немчиновская 57, Немчиновская 17, Московская 40; ФГБНУ Юго-Восток – Жемчужина Поволжья, Саратовская 17; ФГБНУ «ДЗНИИСХ» – Губернатор Дона, Донэра, Октава 15; ФГБНУ ВНИИЗК Зерноград – Аскет, Донской сюрприз; Белгородский ГАУ – Белгородская 16, Майская юбилейная; Белгородский НИИСХ – Казачья, Ариадна; Поволжский НИИСХ – Поволжская 86, Лютесценс 3608; Беларусь – Богатка, Финезия; Воронежский НИИСХ – Крастал, Черноземка 115; Ставропольский НИИСХ – Багира, Анисимовка; Ершовская опытная станция – Джангаль; Рязанский НИИСХ – Глафира, Ангелина; Краснодарский НИИСХ – Антонина, Бригада, Курень, Морозко, Табор, Трио, Юка. Сорта были высеяны в экологическом сортоиспытании Шатиловской СХОС ФГБНУ ВНИИЗБК.

Опытный материал высевался в селекционном севообороте на делянках площадью 10 м2 в 4-х кратной повторности, размещение – рендомизированное.

Наблюдение за растениями и учеты морфобиологических показателей изученных сортов и генотипов проводили в соответствии с методическими рекомендациями ВИР [4].

Показатели качества зерна определяли на инфракрасном анализаторе зерна Infratek 1241 (FOSS).

Математическую обработку полученных экспериментальных данных проводили методами корреляционного, дисперсионного и вариационного анализов по Б.А. Доспехову (1985) [5], с использованием компьютерных программ.

Результаты и обсуждение. Современные сорта озимой пшеницы в условиях Орловской области способны формировать урожайность зерна на уровне 4,0 т/га (от 3,7 т/га до 4,4 т/га). Наибольшая урожайность зарегистрирована в 2016 году (4,4 т/га), а минимальная (3,7т/га) – в 2015 году, из-за более засушливых условий в конце весны -начале лета, когда с третьей декады мая по первую декаду июля осадков выпало в 2 раза меньше средней многолетней нормы, а в первую декаду июня они вообще отсутствовали.

2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. м Урожайность, т/га *Клейковина, %

Рисунок 1 – Урожайность зерна и содержание клейковины в зерне озимой пшеницы в зависимости от года исследований

А по содержанию клейковины в зерне наблюдалась обратная тенденция. Максимальное значение показателя (28,5 %) отмечалось в 2015 году, а низкое (22,3 %) – в 2020 году, когда был сформирован самый высокий урожай зерна (рис. 1).

Между урожайностью сорта и содержанием клейковины в зерне отмечена отрицательная, хотя и несущественная корреляция (в 2015 – r = - 0,07, 2016 – r = - 0,21, 2017 – r = - 0,17, 2018 – r = - 0,02, 2019 – r = 0,20, 2020 – r = 0,07).

Широкую вариацию урожайности озимой пшеницы по годам от 1,9 до 3,2 т/га отмечают исследователи и в других регионах страны . Указывается на то, что урожайность культуры в регионе во многом зависит от условий осенней вегетации, перезимовки и начала весеннего отрастания, тогда как условия летней вегетации оказывают в меньшее влияние [6].

В наших исследованиях отмечено, что влияние современных сортов на величину урожайности озимой пшеницы значительно выше, чем погодных условий вегетации. В экологическом сортоиспытании на Шатиловской СХОС варьирование урожайности по сортам в 2015 году находилось в диапазоне от 2,1 до 5,0 т/га, в 2016 - от 2,4 до 5,8 т/га, а в 2017 – от 2,6 до 5,3 т/га, в 2018 – от 3,8 до 5,1 т/га, в 2019 – от 3,8 до 5,6 т/га, в 2020 – от 4,3 до 5,4 т/га, а по содержанию клейковины в зерне: в 2015 году - от 24,1 до 39,0 %, в 2016 - 23,5 - 36,3 %, в 2017 - 25,3 - 32,3 %, в 2018 - 25,9 - 32,1 %, в 2019 – 19,2 – 28,4 %, в 2020 – 18,9 – 26,4 % (рис. 2). Аналогичные результаты по содержанию клейковины в зерне сортов озимой пшеницы приводят и другие исследователи [7, 8].

Рисунок 2 – Генотипические разнообразие современными сортами озимой пшеницы по урожайности и содержания клейковины в зерне, среднее за 2015-2020 гг.

Как известно для производства и как следствие для селекции культуры селекции наиболее привлекательными являются сорта, способные формировать высокий, качественный и стабильный урожай зерна. Среди изученных нами сортов в среднем за три года наибольшую урожайность показывали сорта Московская 56, Ариадна – в среднем 5,0 т/га. Немного им уступали Немчиновская 17, Московская 40 и Корочанка – в среднем 4,7 т/га. Примечательно, что данные сорта характеризовались и относительной стабильностью урожайности [9]. При этом сорт Московская 40 был лидером, как по урожайности (4,4 т/га), так и по показателям качества (содержания клейковины 35,3%) зерна, уступая лишь по их стабильности.

Однако выделились генотипы, которые формировали не только высокую (более 4,0 т/га) и стабильную, но и качественную (с содержанием клейковины от 27,0 до 29,2%)

урожайность зерна по годам: Прелюдия, Памяти Федина, Немчиновская 24, Фенезия, Московская 39. Несомненно, они представляют большой практический интерес, как для селекции, так и производства в целом, выступая в качестве базового исходного материала в обеспечении их высокой конкурентной способности.

Выводы. Таким образом, для селекции культуры на высокую, стабильную и качественную урожайность в качестве источников представляют интерес сорта Московская 56, Ариадна, Немчиновская 17, Московская 40 и Корочанка. Данные сорта могут выступать и как основы стабильного производства качественного зерна озимой культуры в регионе.