Issuu on Google+

ТРИТИКАЛЕ 5 выпуск 2012

генетика,

селекция, агротехника, технологии использования зерна и кормов


РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Донской научно-исследовательский институт сельского хозяйства

ТРИТИКАЛЕ Материалы международной научно-практической конференции “ Тритикале и его роль в условиях нарастания аридности климата” и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН

ГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО, АГРОТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕРНА И КОРМОВ

Ростов–на-Дону, 2012

2


Редакционная коллегия Грабовец А.И, доктор с.-х. наук, член-корреспондент РАСХН, профессор, ответственный за выпуск, Зинченко В.Е., кандидат с.-х. наук, доцент, Ковтуненко В.Я., доктор с.-х. наук, Крохмаль А.В., кандидат с.-х.наук,

Тритикале. Материалы международной научно-практической конференции «Тритикале и его роль в условиях нарастания аридности климата» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН, - Ростов-на-Дону,- 2012. - 232 стр. (выпуск пятый)

В сборник вошли доклады и сообщения, представленные на конференции, отражающие результаты исследований по генетике, селекции, семеноводству, особенностям возделывания тритикале, а также по использованию зерна в различных отраслях. Доложен ряд разработок по новым технологиям при изготовлении хлебопродуктов, крахмала и др. Они предназначены для научных работников, преподавателей учебных учреждений, аспирантов, студентов, специалистов сельскохозяйственного производства, предприятий по использованию зерна и продуктов его переработки.

TRITICALE The fifth publication The proceedings of international scientifically-practical conference “Triticale and its role in conditions of increase aridity of climate” and section triticale of department of plant growing of Russian Academy of Agricultural Sciences, -Rostov-on-Don,-2012. - 232 p.

The proceedings included reports and messages presented at conference, reflecting results of research on genetic, breeding, seed-growing, also at used of grain in different branches. The number of research works was reported by new technologies of make bakeries, starch and more. Materials are given in author’s edition. Materials are intended for use by scientists, teachers of educational institute and colleges with agrarian manufacture, post-graduate student, experts agrarian manufacture, proctssing of grain and baking production.

3


СОДЕРЖАНИЕ Анатолий Федорович Мережко О термине тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ЧАСТЬ 1. ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ ТРИТИКАЛЕ Айдиев А.Я. Роль экологической селекции в создании новых сортов тритикале для адаптивного земледелия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Акинина В.Н., Дьячук Т.И., Кибкало И.А., Поминов А.В., Итальянская Ю.В., Медведева Л.П., Сафронова Н.Ф. Исходный материал для селекции тритикале в Поволжье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Баженов М.С. Изучение внутрисортового полиморфизма озимой тритикале по устойчивости к прорастанию зерна в колосе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Беспалова Л.А., Боровик А.Н., Пузырная О.Ю., Букреева Г.И. Использование гена сферококкоидности в создании зернового тритикале . . . . . Высоцкая И.Б., Кривенко А.А., Барыльник К.Г. Формообразовательный процесс в поколении R2 андроклинных регенерантов тритикале . . . . . . . . . . . . . Горянина Т.А., Горянин О.И. Озимая тритикале: схемы, методы и результаты селекции, элементы технологии возделыва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Грабовец А.И., Крохмаль А.В., Шевченко Н.А. Принципы селекции и использование тритикале для хлебопекарных целей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Калмыш А.П., Ковтуненко В.Я., Панченко В.В. Взаимодействие высоты растения тритикале с комплексом селекционно-ценных признаков в гибридах F1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Копусь Е.М., Копусь М.М. Проламины зерна селекционных сортов зерновых культур в Ростовской области для идентификации и улучшения сортовых качеств семян . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Кравченко В.М., Гриб С.И., Буштевич В.Н., Позняк О.Н. Эффективность использования провокационных фонов на морозо - и зимостойкость в селекции озимого тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Крохмаль А.В., Грабовец А.И. Наследование некоторых качественных показателей зерна в первом поколении гибридов гексаплоидных тритикале . . . Медведев А.М., Постовая О.В., Лавринова В.А., Зеленева Ю.В. Экологическое изучение озимой тритикале в условиях Тамбовской области . . . Мельникова О.В., Крохмаль А.В., Грабовец А.И., Бирюков К.Н. Алмаз новый высокопродуктивный сорт озимого тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Пономарев С.Н. Адаптивные подходы к селекции озимой тритикале в Республике Татарстан . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Рубец В.С., Пыльнев В.В., Митрошина О.В. Некоторые результаты изучения прогамной фазы оплодотворения озимой гексаплоидной тритикале . . . . . . . . . . Рубец В.С., Пыльнев В.В., Панфилова И.Н. Особенности наследования элементов продуктивности растений при внутривидовой гибридизации озимой гексаплоидной тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Титаренко А.В., Титаренко Л.П., Козлов А.А., Вертий Н.С. Самоопыленные линии озимой ржи в селекции растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Уразалиев Р.А. Айнебекова Б.А. Селекционно-биологическая оценка озимого тритикале в Казахстане . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Фомичева А.А., Крохмаль А.В. Исходный материал для селекции озимых тритикале на скороспелость, продуктивность и качество зерна . . . . . . . . . . . . . . 4

8 9

9

12 16 21 26 34 41

48

53

59 65 69 76 80 87

92 99 103 110


Шакирзянов А.Х., Н.И. Лещенко, Мызгаева В.А., Карачурина Г.Р., Колесникова Н.В. Некоторые итоги и особенности селекции озимой тритикале в условиях меняющегося климата Предуралья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Шишлова Н.П., Бандарчук В.А., Кацер Ю.А., Новикова Л.В. Оценка хозяйственной ценности генотипов озимого тритикале (x Triticosecale Wittmack) в условиях Беларуси . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Щипак Г.В., Цупко Ю.В., Щипак В.Г. Хлебопекарные качества сортов озимой гексаплоидной тритикале (x Triticosecale Wittmack) . . . . . . . . . . . . . . . . Юрченко Т.А., Крохмаль А.В., Грабовец А.И., Михайленко П.В. Мировая коллекции ВИР - исходный материал для селекции яровых тритикале . . . . . . . Гончаров С.В. Европейский семенной рынок тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . .

136 141

ЧАСТЬ 2. АГРОТЕХНИКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТРИТИКАЛЕ

146

Бирюков К.Н., Грабовец А.И., Крохмаль А.В., Михайленко П.В. Культура тритикале в меняющихся условиях среды на Дону . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Бирюков К.Н, Крохмаль А.В., Глуховец Т.В. Особенности агротехники возделывания сорта озимой тритикале Консул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Горбунов В.Н., Солопов Н.И., Уваров А.В., Кайгородова Е.Я. Передовая технология возделывания озимого тритикале Доктрина 110 в Тамбовской области Жолобова М.С., Потапова Г.Н. Влияние элементов технологии возделывания на зимостойкость и урожайность озимого тритикале в условиях Среднего Урала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ковтуненко В.Я., Панченко В.В., Дудка Л.Ф., Калмыш А.П. Основные элементы технологии возделывания тритикале в Краснодарском крае . . . . . . . Потапова Г.Н. Оценка урожайности и адаптивных свойств сортов озимого тритикале в условиях Среднего Урала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Привалов Ф.И., Шашко К.Г., Холодинский В.В. Особенности формирования урожайности у озимых и яровых тритикале и пшеницы . . . . . . . ЧАСТЬ 3. ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕРНА Андреев Н.Р., Носовская Л.П., Соловьёв Н.Н., Адикаева Л.В. Технологическая оценка сортов тритикале для переработки на крахмал . . . . . . Асмаева З.И, Шаповалов Е.Н., Ковтуненко В.Я., Киримбаева А.А. Разработка рецептуры хлебобулочных изделия функционального назначения на основе тритикалевой муки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Калмыков П.Н., Попова О.Г., Попова В.А. Исследование функционального назначения тритикалевой муки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Карчевская О.Е., Дремучева Г.Ф. Новые сорта тритикале в технологии хлеба Лукин Н.Д., Лапидус Т.В., Бородина З.М. Комплексная переработка зерна тритикале на сахаристые продукты и белково-углеводный концентрат с использованием биоконверсии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Погонец Е.В., Леонова С.А. Тритикале как сырье для производства продуктов питания с повышенным фитохимическим потенциалом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Постников П.А., Колотов Ф.А. Урожайность тритикале и химический состав зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

115

120 125

146 153

159

162 166 171 176 183

183

187 194 201

204 207 213


ЧАСТЬ 4. ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕРНА И КОРМОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ Комаров Н.М. Успехи селекции тритикале в Ставропольском НИИ сельского хозяйства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Кононенко С. И. Эффективность использования тритикале в кормлении свиней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Золотарев В. Н., Серегин С. В. Оценка эффективности возделывания вики мохнатой на семена в смешанных посевах с тритикале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

217

217 221 225


Выдающийся исследователь по тритикале и другим культурам, генетик, Анатолий Федорович Мережко, доктор биологических наук, профессор (1940-2008)

7


Светлой памяти ученого и друга 25 августа 2008 года ушел из жизни ведущий ученый России в области генетических ресурсов, частной генетики растений и селекции, доктор биологических наук, профессор Анатолий Федорович Мережко. Где бы ни работал Анатолий Федорович, область его интересов распространялась на генетические ресурсы, генетику и селекцию. Он теоретически обосновал и внедрил в практику методологию системного изучения мирового разнообразия сельскохозяйственных культур, позволяющую точнее и полнее определить генетический потенциал возделываемого вида, выявить наиболее ценные в селекционном отношении формы и гены, ускорить процесс их использования в селекции путем создания доноров. Им предложены новые подходы к генетическому анализу количественной изменчивости и разработаны компьютерные программы для их реализации. Обоснованные им теоретические положения, выделенный исходный материал широко используются в отечественной селекции. Успешной была его работа по селекции пшеницы и тритикале. Он соавтор скороспелого сорта сильной яровой мягкой пшеницы Флоры и сорта пшеницы полбы Руно. В последние года Анатолий Федорович предлагал шире перенимать опыт Польши и Беларуси, где тритикале давно стала одной из основных культур и урожаи в 10 т/га являются нормой. Реализуя свои планы, он вывел новый сорт тритикале Золотой гребешок, который способен давать высокие урожаи зерна и зерносенажной массы. Анатолием Федоровичем Мережко опубликовано около 120 научных работ в отечественных и зарубежных изданиях. Он автор двух и соавтор шести книг: «Пшеницы мира» (два издания: 1987 и 1996), «Проблемы доноров в селекции растений» (1994), «Менделевский подход к описанию наследования количественных различий» (2000), «Идентифицированный генофонд растений и селекция» (2005) и другие. Подготовил одного доктора и семь кандидатов наук. Научные труды Анатолия Федоровича Мережко внесли огромный вклад в развитие учения об исходном материале для селекции, они навечно вписаны в историю развития генетических и селекционных исследований в ВИР. Светлая память о нем как об одном из выдающихся ученых нашей страны сохранится в наших умах и сердцах. А.И.Грабовец, доктор с.-х. наук, профессор, член-корреспондент РАСХ, академик Национальной академии аграрных наук Украины

8


О термине тритикале ВЫПИСКА ИЗ РЕШЕНИЯ заседания секции тритикале РАСХН и научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов в России» (7-10.06.2010 г.) Присутствовали: Медведев А.М. – РАСХН, Москва; Василенко В.Н., Грабовец А.И., Лабынцев А.В., Крохмаль А.В., Титаренко А.В. – Донской ЗНИИСХ, Ростовская обл.; Гриб С.И. – НПЦ НАН Беларуси по земледелию, Минская обл., Беларусь; Айдиев А.Ю. – Курский НИИСХ, Курская обл., Андреев Н.Р. – ВНИИ крахмалопродуктов, Москва; Комаров Н.М., Соколенко Н.И. – СтНИИСХ, Ставрополь; Куркиев К.У. - ДОС ВИР, Дагестан, Ковтуненко В.Я., Панченко В.В., Калмыш А.П. – КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко; Вислобокова Л.Н., Постовая О.В. - Тамбовский НИИСХ; Пономарев С.Н. - Татарский НИИСХ; Дремучева Г.Ф., Карчевская О.Е. – НИИХП, Москва; Высоцкая И.Б., Барыльник К.Г. – Ставропольский ГАУ, Ставрополь, Попова О.Г. – Кубанский ГАУ, Краснодар; Шевченко А.М. - Луганский ИАПП, Луганск, Украина; Шевченко И.А. – АПФ «Насiння Луганщини», Луганск, Украина; Жолобова М.С., Колотов Ф.А., Потапова Г.Н. – Уральский НИИСХ, Екатеринбург; Копусь М.М. – ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко, Зернорград, Ростовская обл.; Парапонов А.А. – ВНИПТИМЭСХ, Зерноград, Ростовская обл.; Орлянский Б.Ф., Богомолов Ю.Г., Козлов А.А. – ДЗНИИСХ, Ростовская обл.; Ловягин В.Я. - РИПКА, Новочеркасск, Ростовская обл., Ульцинов И.Б. – Калмыкия; Орлов А.И. – Северо-Донецкая СХОС, Ростовская обл.; Бирюков К.Н., Ляшков И.В., Шевченко Н.А., Фомичева А.А., Перепелкина И.С., Михайленко П.В. – Донской ЗНИИСХ, Ростовская обл. -

-

считать термин «тритикале» среднего рода, как это принято в мировой литературе и практике по этой культуре в мире (в частности на Украине; в Польше, Алжире, Аргентине, Австралии, Бельгии, Болгарии, Китае, Египте, Англии, Эстонии, Франции, Германии, Венгрии, Индии, Японии, Мексике, Нидерландах, Новой Зеландии, Португалии, Испании, Турции, США и др.); в International Triticale Association, включающей практически все страны, где ведется селекция и выращивается тритикале, этот термин пишется в среднем роде. Председатель секции

А. И. Грабовец

Ученый секретарь

А. В. Крохмаль

9


Часть 1. Генетика и селекция тритикале РОЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ В СОЗДАНИИ НОВЫХ СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ ДЛЯ АДАПТИВНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Айдиев А.Я. ГНУ Курский НИИ агропромышленного производства Россельхозакадемии E-mail: kniiapp@mail.ru Приведены итоги экологического испытания озимого тритикале и других культур. Ключевые слова: экология, сорт, тритикале Организация эколого-географической селекционной сети является одним из важнейших факторов эффективности селекционного процесса. Специфика ее формирования в нашей стране во многом обусловлена громадным разнообразием почвенно-климатических, погодных, технологических и других условий в основных земледельческих зонах (А.А.Жученко, 2004г.). Ценной стороной экологической (челночной) селекции является влияние местных абиотических и биотических факторов на формообразовательный процесс гетерогенного селекционного материала, учет которых предопределяет эффективность отбора, а также полноту оценки потенциальной онтогенетической оценки генотипов, включая их потенциальную продуктивность и экологическую устойчивость который может быть полностью реализован. В настоящее время принципы построения селекционной географической сети, сформулированные Н.И.Вавиловым в 1920-1927 годах, широко используются в большинстве селекционных центров мира. При этом ее правильная организация позволяет обеспечить отбор селекционных линий, приспособленных к узким экологическим нишам (узкоспециализированные сорта), ускорить создание сортов с широкой адаптацией, определить возможный ареал нового сорта или гибрида, обеспечить пространственную и временную репрезентативность получаемых оценок при минимуме временных и материальных затрат. Использование широкой эколого-географической селекционной сети становится общепринятым путем повышения селекционных программ. Эколого-географическая селекционная сеть, типизирующая условия предполагаемых зон возделывания сортов и гибридов, позволяет значительно ускорить процесс селекции и практического использования нового сорта (А.А.Жученко, 2004). Кроме того, в системе адаптивной селекции широкая эколого-географическая селекционная сеть является главным условием сочетания высокой потенциальной продуктивности линий, сортов с их устойчивостью к нерегулируемым, экстремальным факторам внешней среды в различных зонах предполагаемого возделывания. Исследования по экологической селекции наш институт проводит в кооперации и творческом сотрудничестве с учеными ведущих научно-исследовательских учреждений Российской Федерации, стран ближнего и дальнего зарубежья. В том числе Московский НИИСХ (Немчиновка), Воронежский НИИСХ (Каменная степь), ВНИИ ЗБК (Орел), Донской ЗНИИСХ (Тарасовка), институт земледелия и селекции (Белоруссия), институт растениеводства (Финляндия). Коллективом лаборатории экологической селекции зерновых культур создано 23 сорта. В том числе: 7 сортов гречихи совместно с ВНИИ ЗБК, 1 сорт озимого тритикале, 2 сорта яровой пшеницы и 1 сорт ячменя совместно с Воронежским НИИСХ, 3 сорта ячменя и 1 сорт овса совместно с Московским НИИСХ, 2 сорта ячменя совместно с Финляндией, 10


3 сорта озимой пшеницы. В 2011 году подготовлены и переданы в Госкомиссию по сортоиспытанию один сорт озимой пшеницы К/Д Альянс совместно с Донским ЗНИИСХ станцией и один сорт овса Курянин совместно с Московским НИИСХ. Таким образом, результаты совместных исследований и кооперация с ведущими селекцентрами позволяет ускорить темпы создания новых сортов зерновых культур для различных почвенно-климатических зон России. Важными задачами, решаемыми широким использованием эколого-географической селекционной работы, являются: 1.Обеспечение продовольственной безопасности страны. 2.Создание конкуренции экспансии зарубежных сортов в различных зонах их предполагаемого возделывания, так как большинство стран мира для ускорения темпов селекции, а так же для широкого распространения новых сортов с большим адаптивным потенциалом используют эколого-географическую сеть. По мнению академика Россельхозакадемии Зыкина В.И. любое сотрудничество предполагает наличие заинтересованности в совместной деятельности, а также взаимное доверие сторон и наличие лидера в прорабатываемой совместными усилиями области. Под руководством заведующего отделом селекции и семеноводства пшеницы и тритикале, члена-корреспондента Россельхозакадемии, академика национальной ААН Украины Грабовца Анатолия Ивановича наш институт проводит экологические испытания сортов и гибридов озимой пшеницы и озимого тритикале, созданных в Донсеком ЗНИИСХ Производство зерна - традиционно ключевая задача хозяйств АПК ЦентральноЧерноземного региона РФ, значительная часть которого (более 60%) используется в животноводстве и птицеводстве. Озимая пшеница является профилирующей культурой в регионе, под ней занято около 2,5 млн. га, в отдельные годы до 2,8 млн.га. В то же время, в суровые по перезимовке годы (2009-2010 гг.), ее гибель по региону составила 561,0 тыс. га (20,0%). По отдельным областям и районам гибель и изреженность озимой пшеницы катастрофическая: Воронежская 270 тыс. га (37,5%), Тамбовская - 129,0 тыс. га (27,7%), Белгородская - 89,0 тыс. га (23,6%), Курская - 50,0 тыс. га (13,0%) (Карпачев В.В., 2010). Причиной такой перезимовки и гибели озимой пшеницы явилось отсутствие дождей, с крайне низкими запасами влаги в осенний период и поздним появлением всходов, длительное и критическое понижение температуры (до – 19º С) на глубине узла кущения в январе месяце при относительном бесснежье, а также притертая ледяная корка. Надежным буфером при перезимовке и валовом производстве зерна в регионе является тритикале, как кормовая, так и продовольственная культура, в которой удачно сочетаются высокая экологическая пластичность и зимостойкость ржи с урожайностью и качеством пшеницы. В неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условиях отчетливо проявляется высокая конкурентоспособность тритикале в сравнении с озимой пшеницей. Интерес к тритикале вызван большими ее возможностями в связи с нарастанием засушливости и других аномальностей климата. А это становится проблемой в земледелии. В перспективе тритикале должно занимать не менее 10% в структуре зернового клина в южных районах региона и до 15% - в более северных. В благоприятном по наличию осадков и температурному режиму 2009 году урожайность сортов Корнет, Консул, Вокализ составила более 9,9 т/га, а урожайность линии 3603/06 составила 10,7 т/га. В таблице 1 приведены данные по урожайности разных сортов и линий тритикале за 2009, 2010 и 2011 годы. В суровых условиях зимы 2009-2010 года сорта и линии тритикале Донского ЗНИИСХ перезимовали хорошо, несмотря на низкие температуры и сильную ледяную корку. В засушливом 2010 году урожайность сортов и линий тритикале была более высокой по сравнению с озимой пшеницей. 11


Таблица 1 - Результаты экологического испытания озимого тритикале в 2009-2011гг. в Курском НИИ агропромышленного производства Россельхозакадемии Сорт, линия Корнет 3015/06 3114/06 3118/06 3121/06 Алмаз Топаз Капрал 3603/06 2954/07 2984/07 3066/07 3300/07 3304/07 3106/08 3110/08 3240/08 3356/08 3532/08 3536/08

2009 урожайнос ть, ц/га 80,9 85,3 80,6 84,1 77,1

107,5

урожайнос ть, ц/га 69,7 65,8 67,7 66,7 65,7 69,7 68,7 68,6 69,3 56,9 62,1 48,3 52,4 66,2 51,3 64,2 61,3 60,4 68,4 61,9

2010 продуктив высота, см н. куст. 102 2,3 105 3,0 100 2,5 92 2,3 94 2,7 105 2,9 102 3,0 105 2,0 100 1,8 105 3,0 90 2,2 107 1,6 120 2,1 90 3,4 82 2,1 92 1,7 112 1,6 102 2,5 100 2,2 80 2,3

12

масса 1000 зерен, г 45,2 47,8 51,1 49,4 57,3 45,1 50,4 48,7 45,3 46,8 50,1 48,4 48,3 51,4 47,5 53,7 59,5 58,4 56,6 53,9

урожайнос ть, ц/га 77,5 76,8 78,9 81,1 81,0 83,4 73,7 66,6 71,9 72,7 72,6 67,4 56,6 50,0 50.8 65,1 75,0 66,6 65,7 63,4

2011 продуктив высота, см н. куст. 110 2,3 112 2,3 112 2,6 112 2,3 106 2,4 107 2,1 97 2,0 100 2,9 82 1,8 107 1,9 92 2,4 100 1,6 102 4,8 82 3,8 95 3,0 95 3,6 120 1,6 97 3,3 97 2,4 95 4,0

масса 1000 зерен, г 44,9 42,8 48,0 47,8 48,1 43,5 55,2 44,9 39,9 44,8 48,6 47,3 43,3 46,6 49,5 76,8 66,2 52,6 59,9 52,9


ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ТРИТИКАЛЕ В ПОВОЛЖЬЕ Акинина В.Н., Дьячук Т.И., Кибкало И.А., Поминов А.В., Итальянская Ю.В., Медведева Л.П., Сафронова Н.Ф. ГНУ НИИ сельского хозяйства Юго-Востока Россельхозакадемии, 410010 г.Саратов, ул. Тулайкова, д.7 E-mail: raiser_saratov@mail.ru С использованием различных клеточных биотехнологий в комплексе с традиционной селекцией за короткое время создан исходный материал для селекции тритикале в засушливых условиях Поволжья. Выделены линии, которые могут использоваться в селекции на повышение урожайности зерна, а также улучшение хлебопекарных качеств. В 2010 году на Государственное сортоиспытание передан засухоустойчивый высокоурожайный сорт озимого гексаплоидного тритикале Святозар, полученный с использованием метода культуры пыльников. Ключевые слова: исходный материал, создание, селекция, сорт, тритикале. THE INITIAL BREEDING STOCKS FOR TRITICALE SELECTION IN POVOLZHYE REGION Akinina V.N., Dyatchouk T.I., Kibkalo I.A., Pominov A.V., Safronova N.F., Agricultural Research Institute for South-East Region 7 Toulaikov St., Saratov, 410010 The initial breeding stocks for dry Povolzhye region was developed by using of the different cell biotechnologies in complex with traditional selection for the short time. The lines that could be used in the breeding process both the grain yield potential and the grain quality were selected. In 2010 Svyatosar a new drought resistant and high yielding winter triticale variety created by combining conventional and haploid breeding was submitted to the state variety test. Key words: initial material, creation, breeding, caltivar, triticale Расширение видового разнообразия озимых культур является одним из необходимых условий стабилизации зернового производства. Тритикале – пшенично-ржаной гибрид – во многих сельскохозяйственных регионах превосходит своих родителей по урожаю и качеству продукции. Создание оригинального исходного материала на основе современных селекционных достижений по пшенице и ржи, комплексное использование традиционных и биотехнологических подходов ускоряет селекцию сортов этой культуры, приспособленных для возделывания в конкретном регионе. На 2012 год по 8 региону, к которому относится и Саратовская область, рекомендовано к использованию 9 сортов этой культуры: Аграф, Каприз, Валентин 90, Саргау, Союз, Студент, ТИ-17, Трибун и Юбилейная. Три сорта – Саргау, Студент и Юбилейная – селекции СГАУ им. Н.И. Вавилова. Для создания экологически приспособленных сортов тритикале в рекомбинационной селекции первостепенное значение имеет использование генетически разнообразного исходного материала и, в первую очередь, местного генофонда пшеницы и ржи новейшей селекции. В НИИСХ Юго-Востока РАСХН работа по селекции тритикале была начата в 2004 году. За истекшее время при комплексном использовании методов клеточной биотехнологии и традиционной селекции был создан исходный материал на основе созданных первичных и вторичных тритикале, межамфиплоидных гибридов, внутривидовых гибридов, а также гибридов тритикале с озимой мягкой пшеницей. Основная цель исследования – оценить в условиях Поволжья созданный исходный материал для селекции тритикале, который был получен на основе комплексного 13


использования методов культуры тканей и традиционной селекции по основным хозяйственно значимым признакам, Урожай зерна колебался от 16,2 до 22 ц/га. По этому показателю достоверное превышение в сравнении с сортом-стандартом Студент и другими изученными линиями имел сорт Святозар и линии №6 и №7. Значения массы 1000 зерен составляли 32,0-49,0г. Самую высокую массу 1000 зерен (49,0г) имел сорт Святозар. Натурная масса составила 605690 г/л, при этом наивысшее значение отмечено для сорта-стандарта Студент. Выделены низкорослые линии (№6 и №7), достоверно не отличающиеся от стандарта по урожаю зерна (табл.1). Таблица 1 - Урожай зерна, масса 1000 зерен, натурная масса и высота растений у перспективных линий озимого тритикале Масса 1000 Высота № линий Урожайность, т/га Натура, г/л зерен, г растений, см Студент 1,7 40,0 690 100 1 1,6 37,0 685 82,5 3 1,9 36,0 675 87 Святозар 2,2 49,0 655 102 5 1,8 34,0 640 70 6 2,0 32,0 605 85 7 2,1 37,0 650 85 F05 4,6* 40,3* 61,1* 9,8* НСР 0,3 2,5 13,1 11,4 На 2010 год сорт Святозар передан на Государственное сортоиспытание. Элитная линия сорта получена в культуре пыльников гибрида F2 Стрелец/Студент. Святозар - сорт зернофуражного направления. По высоте растений относится к высокорослым (средняя высота растений 130 см). Колос цилиндрический, остистый, белый. Сорт среднеспелый, выколашивается на 1-2 дня раньше сорта Студент. За 5 лет изучения в основном конкурсном сортоиспытаии сорт достоверно превышал официальный стандарт по урожаю зерна. В условиях Саратова этот показатель составил 1,6…3,7 т/га (в среднем за 5 лет 2,9 т/га) при урожае стандарта 1,1…3,2 т/га (в среднем 2,5 т/га). В острозасушливом 2010 г. урожайность зерна сорта Святозар составила 1,6т/га в сравнении с 1,1 т/га у стандарта. Сорт отличается высокой массой 1000 зерен - 44,4 г. по сравнению с 38,2 г. у стандарта. По высоте растений достоверного различия между стандартом и сортом Святозар не обнаружено (табл.2). Таблица 2 - Урожай зерна, масса 1000 зерен и высота растений у сорта озимого гексаплоидного тритикале Святозар Масса Высота Урожай зерна, т/га растений, 1000 Сорт зерен, г см Среднее 2007 2008 2009 2010 2011 Среднее 2007-2011 г.г. Святозар 3,2 3,7 3,2 1,6 2,2 2,9 44,4 130 Студент 2,8 3,2 2,9 1,1 1,7 2,5 38,2 130 НСР05 0,4 0,4 0,30 0,3 0,1 2,4 Содержание белка у изученных линий составило 14,5-17,6%. Наилучшими по данному показателю являются линия №1, сорт Святозар и линия №13. По содержанию клейковины в сравнении со стандартом отличаются Святозар, линии №8, №13 и №20. Значения показателя ИДК колебались от 66 до 92 е.п., при этом ряд линий имели клейковину 1-й группы качества (№3, №6, №17, №18, №26 и №27). 14


Значения «числа падения» составляли 63-366 сек., наименьший показатель имел сорт Святозар, а наибольший – линия №27. Контроль за качеством клейковины по объему осадка SDS-седиментации выявил ряд линий, достоверно превышающих стандарт по этому показателю качества (от 41 до 54 мм при 32 мм у стандарта). По хлебопекарной оценке лучшими были линии №14 (объем 640 см3/100 г муки и пористость 5 баллов) с очень белым цветом мякиша и линия №27 (объем хлеба 550 см3 и пористость 5 баллов) (табл.3, рис.1). Таблица 3 - Параметры качества зерна у перспективных линий тритикале (данные лаборатории качества зерна НИИСХ Юго-Востока) SDS Содержание Объем Белок, ИДК, Ч.п., седиме Пористо № линии клейковины, хлеба, % нтация, сть, балл е.п. сек % см3/100г мл Студент, St 16,0 29,2 85 181 32 540 3,6 1 17,6 31,0 92 270 24 530 3,8 3 15,5 22,4 72 101 32 520 3,8 Святозар 17,0 32,0 89 63 30 510 4,4 5 15,3 27,5 79 219 38 540 4,5 6 15,8 28,6 71 179 33 580 4,2 7 16,0 25,0 77 259 41 460 3,8 8 15,7 32,0 86 181 30 450 4,2 9 15,7 24,0 66 176 54 550 5,0 10 16,0 25,0 81 132 34 500 4,8 13 16,7 32,0 82 80 35 550 4,0 14 15,5 25,0 76 222 44 640 5,0 16 15,0 26,0 78 283 30 450 4,0 17 15,8 26,0 75 173 37 460 4,0 18 14,5 23,0 76 115 37 530 4,6 19 15,1 25,0 87 98 27 600 4,0 20 15,6 30,0 87 75 30 480 3,6 21 14,7 23,0 77 310 34 510 3,8 24 15,6 29,7 82 238 38 530 4,8 26 15,2 26,0 68 205 44 550 5,0 27 15,5 26,8 70 366 48 580 5,0

Рисунок 1. Пробная выпечка из муки перспективных линии тритикале Слева направо: Студент, Святозар, линия 14, линия 27

15


При изучении связей отдельных параметров качества зерна были обнаружены значимые корреляции между содержанием белка и клейковины (r=0,55**), содержанием белка и ИДК (r=0,46*), содержанием клейковины и ИДК (r=0,53**), величиной осадка SDS седиментации и ИДК (r=-0,71**). Обнаружена достоверная корреляция пористости хлеба с ИДК (r=-0,44*), SDS седиментацией (r=0,69**) и объемом хлеба (r=0,44*) (табл.4). Таблица 4 Значение коэффициентов корреляции для отдельных показателей качества муки SDS Содержание Объем Пористость Белок ИДК ЧП седименклейковины хлеба хлеба тация Белок 1,0 0,55** 0,46* -0,23 -0,27 -0,1 -0,26 Содержание 1,0 0,53** -0,02 -0,35 -0,08 -0,04 клейковины ИДК 1,0 -0,25 -0,71** -0,21 -0,44* ЧП 1,0 0,3 0,06 0,28 SDS седимен1,0 0,25 0,69** тация Объем 1,0 0,44* хлеба Пористость 1,0 хлеба Примечания: *- значимо на 95% уровне, ** - значимо на 99% уровне Учитывая, с одной стороны, наличие тесных связей между величиной осадка SDS седиментации и такими важными показателями качества как ИДК и пористость хлеба, а с другой – высокую производительность метода и возможность проведения анализа при малом количестве зерна, этот показатель может использоваться на ранних этапах селекции для оценки качества зерна тритикале. Таким образом, за короткое время при комплексном использовании методов клеточной биотехнологии и традиционной селекции создан исходный материал для селекции тритикале в засушливых условиях Поволжья на урожайность и качество зерна. Выводы. 1. Для условий Поволжья за короткое время создан исходный селекционный материал озимого тритикале, отличающийся засухоустойчивостью, короткостебельностью и повышенной урожайностью зерна. На Государственное сортоиспытание в 2010 г. передан высокоурожайный засухоустойчивый сорт Святозар зернофуражного направления использования. 2. Созданы линии тритикале с улучшенными хлебопекарными характеристиками, величиной осадка SDS-седиментации и клейковиной 1-й группы качества.

16


ИЗУЧЕНИЕ ВНУТРИСОРТОВОГО ПОЛИМОРФИЗМА ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ ПО УСТОЙЧИВОСТИ К ПРОРАСТАНИЮ ЗЕРНА В КОЛОСЕ Баженов М.С. ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49 E-mail: mikhbaj@yandex.ru Внутрипопуляционный полиморфизм устойчивости к прорастанию зерна в колосе изучен у пяти сортообразцов озимой тритикале методом индивидуального отбора. Показано, что неоднородность сорта по электрофоретическим спектрам проламинов может сопровождаться наследственно обусловленным разнообразием растений по хозяйственнозначимым свойствам, в том числе по устойчивости к прорастанию зерна в колосе. Ключевые слова: прорастание на корню, проламины, электрофорез. THE STUDY OF INTERNAL POLYMORPHISM OF WINTER TRITICALE VARIETIES FOR PREHARVEST SPROUTING RESISTANCE Bazhenov M.S. Russian State Agrarian University named after KA Timiryazev, 127550, Moscow, Timiryazevskaya st., 49 Intra-population polymorphism for resistance to preharvest sprouting is studied in five winter triticale varieties by means of individual selection. It is shown that presence of several prolamin electrophoresis patterns within a variety may suggest an internal inherited diversity for economically–valuable properties including preharvest sprouting resistance. Key words: germination in spike, prolamin proteins, electrophoresis. В зоне избыточного увлажнения предуборочное прорастание зерна в колосе до сих пор является актуальной проблемой выращивания тритикале. Наиболее эффективно решить данную проблему можно селекционным путём. Известно, что у тритикале весьма распространённым способом получения новых сортов является внутрисортовой отбор. Эффективность внутрисортового отбора объясняется наличием полиморфизма, который возникает в популяции сорта в результате расщепления в потомстве гетерозиготного растения-родоначальника сорта, засорения в результате перекрёстного опыления с другими сортами, мутаций. Также внутрисортовой полиморфизм может быть получен искусственно при создании мультилинейных сортов. Примеров создания сортов озимой тритикале путём внутрисортового отбора можно привести достаточно много: сорт Гермес создан отбором из сорта Виктор, Немчиновский 56 – из сорта Антей, сорт Александр – из сорта Стрельна 11. Нами была поставлена задача изучить эффективность внутрисортового отбора на устойчивость к прорастанию зерна в колосе. Материалом для этого послужили пять образцов озимой тритикале: сорт Александр, образец №2, линия 21759/97, сорт Fidelio и сорт Ставропольский 2. При этом сорт Александр и образец №2 были созданы в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, а остальные образцы входили в состав коллекции кафедры Селекции и семеноводства полевых культур. Из каждого образца путём изоляции отдельных колосьев были получены по 20 самоопылённых линий. В 2010 году было произведено их испытание на устойчивость к прорастанию в колосе во влажной камере и на продуктивность. Из каждого образца были отобраны по 2 устойчивые и 1 неустойчивой к прорастанию в колосе линии с достаточно высокой продуктивностью зерна. По три линии от каждого сортообразца были испытаны в 2011 году 17


в полевом опыте на делянках площадью 1 м2 в трёхкратной повторности. Учитывалась урожайность и индекс прорастания, отражающий уровень покоя семян. Степень внутрисортового полиморфизма пяти вышеуказанных сортообразцов также оценивалась по электрофоретическим спектрам спирторастворимых запасных белков зерна (проламинов). Для анализа полиморфизма проламинов использовалось по 100 зёрен каждого сортообразца тритикале. Выделение белков и электрофорез в 10%-ном полиакриламидном геле в присутствии SDS производился по методикам Singh [4] и Шишкиной [2]. На электрофореграммах были выявлены белковые полосы, присутствие которых варьировало в пределах одного сортообразца. По наличию или отсутствию определённых полос в белковом спектре в пределах каждого сортообразца были выделены биотипы, и была подсчитана их встречаемость. Уровень покоя семян оценивался посредством изучения динамики прорастания свежеубранного зерна в чашках Петри в течение двух недель с последующим расчётом индекса прорастания [5]. 14 × n1 + 13 × n 2 + K + 1 × n14 Индекс прорастания вычисляется по формуле: ИП = , где D× N n1, n2, … n14 – число вновь проросших зёрен за первые, вторые и последующие сутки; N – общее число жизнеспособных зёрен; D – общее число дней испытания; 14, 13, …, 1 – веса, данные числам проросших зёрен в первый, второй и последующие дни, соответственно. Индекс прорастания варьируется в пределах от 0 до 1, причём, чем более глубокий покой имеют семена, тем ниже значение индекса. Характеристика образцов тритикале по устойчивости к прорастанию зерна в колосе давалась путем подсчета доли проросших зёрен во влажной камере на 8-ые сутки по методике Нгуен [1]. При этом от каждой линии использовалось по 10 колосьев. Обработку данных опыта проводили методом дисперсионного анализа. Показатель полиморфности сортообразца P рассчитывался на основе электрофореграмм как отношение числа полиморфных полос белкового спектра к общему числу различимых полос. Коэффициент ожидаемой средней гетерозиготности рассчитывался по формуле  n  H O =  2∑ pi (1 − pi )  / n , где pi – частота встречаемости растений с i-ой линией в спектре, n –  i =1  общее число различимых линий на электрофореграмме сорта. Результаты испытания представлены в таблице. Как можно видеть, существенные различия между линиями по индексу прорастания в пределах одного сортообразца наблюдаются во всех случаях, кроме случая с сортом Александр. Наиболее существенные различия между линиями наблюдаются у сорта Ставропольский 2. При этом линия 512 проявляет наиболее глубокий покой семян по сравнению со всеми испытанными линиями. Данная линия может быть использована в дальнейшей селекционной работе в качестве источника устойчивости к прорастанию зерна в колосе. Существенные различия по урожайности наблюдались только лишь между линиями в пределах сорта Fidelio. Таким образом, можно утверждать, что отбор на устойчивость к прорастанию зерна в колосе у тритикале из популяций ранее созданных сортов может быть эффективным.

18


Рисунок. Одномерный электрофорез спирторастворимых белков зерна в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия. (А) Сорт Александр. Частота встречаемости проламиновых биотипов (слева направо): 1 – 96%; 2 - 4%. Полиморфных проламинов – 1. (Б) Образец 21759/97. Биотипы (слева направо): 1 – 91%; 2 – 9%. Полиморфных проламинов – 1. (В) Сорт Fidelio. Биотипы (на рисунке не показаны из-за многочисленности): 1 – 24%; 2 – 15%; 3 – 6%; 4 и 5 – по 5%; 6 – 4%; 7, 8, 9, 10, 11 и 12 – по 3%; 13 - 16 – по 2%, 17-31 – по 1%. Полиморфных проламинов – 9. (Г) Сорт Ставропольский 2. Биотипы (слева направо): 1 – 60%, 2 – 27%, 3 – 2%, 4 – 1%, 5 – 9%, 6 – 1%. Полиморфных проламинов – 3. (Д) Образец №2. Биотипы: 1 – 78%, 2 – 14%, 3 – 6%, 4 – 2%. Полиморфных проламинов – 2. 19


Чтобы понять, в каком случае следует ожидать эффективности такого отбора, нами был проведён анализ полиморфизма проламинов пяти исходных образцов тиритикале методом электрофореза в полиакриламидном геле. Результаты данного анализа представлены на рисунке и в таблице в графе с названиями образцов. Наибольшим числом разнообразных белковых спектров обладал в нашем исследовании сорт Fidelio (31 ти�� спектра). Несмотря на большое разнообразие, все белковые спектры сорта Fidelio имеют довольно высокое сходство (коэффициент Жаккара не менее 0,86), что указывает на их общее происхождение. Вероятно, данный коллекционный образец склонен к перекрёстному опылению и при выращивании в составе питомника без изоляции засоряется за счёт опыления другими сортообразцами. Наименьшим числом биотипов среди изученных образцов обладали линия 21759/97 и сорт Александр (рис. 1 А, Б). У каждого из них было обнаружено по 2 биотипа. При этом наиболее однородным оказался сорт Александр, у которого ко второму по частоте встречаемости биотипу относятся около 4% растений. Вероятно, что данный биотип сформировался в результате мутации либо в результате перекрёстного опыления с последующей выбраковкой гибридных растений по морфологическим признакам в ходе репродуцирования сорта. Низкая полиморфность сорта Александр по проламиновым спектрам, скорее всего, обусловлена тем, что он выведен путём отбора из другого сорта - Стрельны 11. Сорт Ставропольский 2 и селекционный образец №2 обладают небольшим числом биотипов при сравнительно большой частоте встречаемости каждого из них. Очевидно, что у каждого из данных сортов проламиновые биотипы сформировались в результате расщепления в потомстве исходного элитного растения, послужившего родоначальником сорта. Отклонение частот биотипов от ожидаемого по менделевскому расщеплению, по-видимому, связано с различиями биотипов по хозяйственной ценности, адаптивности, коэффициенту размножения, что обусловило неравенство давления на них естественного или искусственного отбора. В предшествующих работах, посвящённых изучению внутрисортового разнообразия по белкам зерна, нередко отмечалось варьирование частот биотипов в популяции сорта из года в год [3]. Как можно заметить, эффективность отбора из популяции сорта по урожайности и индексу прорастания заметно выше в том случае, если данная популяция обладает достаточно высоким генетически обусловленным разнообразием (оцененным нами по электрофоретическим спектрам проламинов). Что качается эффективности селекционных оценок самих по себе, следует отметить, что показатели продуктивности и устойчивости к прорастанию в колосе линий в 2010 году, практически не связаны с таковыми в 2011 году и даже противоречат им. С одной стороны, это может быть обусловлено различными погодными условиями 2010 и 2011 годов, а с другой – неточностью оценки линий в связи с отсутствием повторений опыта в 2010 году. Таким образом, чтобы дать надёжную характеристику селекционных образцов необходимо использование повторений и испытание в течение ряда лет. Испытание на урожайность требует достаточно больших по площади, многорядковых делянок. При наличии малого количества семенного материала, отбор на ранних этапах селекционного процесса по параметрам устойчивости к прорастанию зерна в колосе и урожайности не даёт адекватных оценок. В связи с этим, строгую браковку образцов по данным показателям в селекционном питомнике желательно не производить. На ранних этапах селекционного процесса стоит сосредоточить работу на выявление однородных по морфологическим признакам линий и отбору на крупность и выполненность зерна. Начать отбор на устойчивость к прорастанию зерна в колосе уже на этапе подбора пар для гибридизации и в питомнике отбора возможно с помощью молекулярных маркёров. Однако связи данного свойства с аллельным состоянием проламиновых локусов у пшеницы, ржи и тритикале всё ещё не выявлено.

20


Таблица. Урожайность и устойчивость к прорастанию зерна в колосе у линий тритикале, полиморфность исходных сортообразцов по электрофоретическим спектрам проламинов Доля Исходный образец Зерновая проросших продуктивИндекс Урожайность Линия, зёрен во (P-полиморфность; ность 0,5м прорастания зерна в 2011 № влажной Hо – ожидаемая рядка в 2010 в 2011 г. г., ц/га камере в гетерозиготность) г., г 2010 г. 205 0,01 76 0,80 46 Александр 212 0,01 69 0,82 48 (P=0,05; Hо=0,004) 219 0,12 45 0,81 51 328 0,08 44 0,72 54 21759/97 338 0,00 82 0,74 49 (P=0,08; Hо=0,01) 342 0,02 64 0,76 48 426 0,20 72 0,82 43 Fidelio 436 0,02 79 0,80 47 (P=0,33; Hо=0,12) 449 0,08 106 0,77 37 512 0,04 51 0,65 28 Ставропольский 2 528 0,64 39 0,80 27 (P=0,16; Hо=0,04) 533 0,20 67 0,69 29 603 0,02 81 0,80 32 Образец №2 627 0,27 97 0,82 39 (P=0,09; Hо=0,02) 32 643 0,02 108 0,79 НСР05 0,03 10 Заключение. Наличие внутрипопуляционного разнообразия проламиновых спектров может косвенно указывать на неоднородность сорта по хозяйственно-значимым свойствам растений и, соответственно, на эффективность внутрисортового отбора. Отбор из сортов по показателям устойчивости к прорастанию в колосе может быть эффективным, однако требует испытания самоопылённых линий в течение нескольких лет в полевых опытах при наличии повторности. Литература 1. Нгуен Т.Т.Л. Разработка системы оценок устойчивости к прорастанию на корню озимой тритикале: дис. канд. с.-х. наук: 06.01.05. Москва: Российский гос. аграрный ун-т - МСХА им. К. А. Тимирязева, 2011. 206 с. 2. Шишкина А.А. Выявление хромосомных перестроек и их эффектов у яровой тритикале: дис. канд. биол. наук: 03.00.15. Москва: Российский гос. аграрный ун-т - МСХА им. К. А. Тимирязева, 2009. 127 с. 3. Masi P., Spagnoletti Zeuli P.L. Effects of preharvest sprouting on the genetic structure of durum wheat “landraces” // Plant Breeding. 1999. Vol. 118. P. 307–311. 4. Singh N.K., Shepherd K.W., Cornish G.B. A simplified SDS—PAGE procedure for separating LMW subunits of glutenin // Journal of Cereal Science. 1991. Vol. 14, № 3. P. 203–208. 5. Walker-Simmons M. Enhancement of ABA responsiveness in wheat embryos by high temperature // Plant, Cell and Environment. 1988. Vol. 11. P. 769–775.

21


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНА СФЕРОКОККОИДНОСТИ В СОЗДАНИИ ЗЕРНОВОГО ТРИТИКАЛЕ Беспалова Л.А., Боровик А.Н., Пузырная О.Ю., Букреева Г.И. ГНУ Краснодарский НИИСХ Россельхозакадемии им. П.П. Лукьяненко, 350012, г. Краснодар Центральная усадьба КНИИСХ E-mail: wheatdep@mail.ru Использование гена S, полученного в Краснодарском НИИСХ как рекомбинантная мутация при межвидовом скрещивании, позволило получить сферококкоидные формы тритикале. Признак сферококкоидности привнёс в вид тритикале культурный, высокоинтенсивный тип строения растения. Ключевые слова: ген-s,рекомбинантная мутация, сферококоидная форма, тритикале APPLICATION OF SPHAEROCOCCUM GENE IN BREEDING TRITICALE FOR GRAIN Bespalova L.A., Borovik A.N., Puzyrnaya O.Y., Bukreeva G.I. State Research Institution Krasnodar P.P. Lukyanenko Research Institute of Agriculture of the Russian Academy of Agricultural Sciences, Russia, 350012, KNIISH Central Building, E-mail: wheatdep@mail.ru Application of S-gene, derived at KNIISH as a recombinant mutation after interspecific crossing, resulted in expression of sphaerococcum effect in triticale. This feature also brought into triticale such trait as culture type of plant with highly intensive architectonics. Key words: application, S-gene, recombinant mutation, sphaerococcum triticale Введение. В 2006 году по Северо-Кавказскому региону РФ и в Украине районирован первый сорт сверхсильной шарозёрной пшеницы Шарада (T. sphaerococcum Perc.), обладающий очень высоким качеством зерна с содержанием белка до 19% и клейковины до 38%, с повышенным выходом муки и жёсткой «проволочной» соломиной, придающей исключительную устойчивость к полеганию. Гексаплоидные шарозёрные пшеницы известны и возделывались на значительной территории в Центральной Азии, на полуострове Индостан на орошаемых землях. J.W. Schmidt и V.A. Johnson (1963, 1966) обнаружили тетраплоидные растения с признаками sphaerococcum в образце твердой пшеницы из Китая и выделили их в подвид твердой пшеницы (T.durum Desf. subsp. sphaerococcum, Schmidt at Johnson). В дальнейшем были синтезированы и другие тетраплоидные твердые пшеницы с ярким проявлением габитуса типа шарозерных пшениц (A. Bozzini, 1965; N. Gupta, M.S. Swaminathan, 1967; Г.А. Чавдаров, К.П. Джелепов, 1969; P. Popov, I. Stankov, 1981). Были получены мутации типа sphaerococcum у диплоидных видов пшеницы (С.Георгиев, 1987). Таким образом, сообразуясь с законом гомологических рядов Н.И. Вавилова, практически доказана возможность получения шарозерной пшеницы на всех трех уровнях плоидности, в том числе пленчатых шарозерных аналогов полбы и спельты. Следовательно, возможен и очень интересен с практической точки зрения перенос «сферококкоидности», несущей с собой такие важные признаки, как высокое качество зерна и устойчивость к полеганию в тритикале. Эффект гена, вызывающий проявление шарозёрности, сопровождается укорочением всех вегетативных и генеративных органов, эректоидностью листовой пластинки и лучшим развитием механических тканей стебля. Кроме снижения высоты растения он несёт с собой 22


эффект, угнетающий развитие биомассы. Поэтому при скрещиваниях с мягкой и твёрдой пшеницей, получающиеся шарозёрные формы, как правило, значительно проигрывают по продуктивности обычным формам. Такие же эффекты наблюдались при внедрении в сорта мягкой пшеницы Rht – генов. Первые карликовые формы мягкой пшеницы значительно уступали по жизнеспособности и качеству зерна сортам, не несущим гены карликовости. Это продолжалось до тех пор, пока в процессе планомерной долголетней селекции в современных полукарликовых сортах не были собраны комплексы эффективных «компенсирующих генов». В случае получения шарозёрной тритикале ситуация складывается несколько иная. Культура тритикале, как закреплённый гетерозисный гибрид твёрдой пшеницы и ржи, зачастую обладает очень мощным, и даже избыточным развитием биомассы, в ущерб устойчивости к полеганию, эффективности оттока и утилизации пластических веществ и уборочному индексу. Поэтому угнетающий биомассу эффект гена шарозёрности пойдёт на пользу виду тритикале, окультурив, придав более интенсивный тип. Материал и методика. Нами был получен межвидовой гибрид озимой тритикале сорта Валентин 90 и озимой шарозёрной пшеницы Шарада. Сорт тритикале Валентин 90 был выбран компонентом скрещивания как сочетающий высокую продуктивность, морозостойкость, устойчивость к листовым болезням и хорошие хлебопекарные качества – признак очень редкий для этой культуры. Первое поколение было стерильно. Часть колосьев опылялась принудительно сортами пшеницы, а другая часть была оставлена для свободного ветроопыления. Именно из части гибрида на свободном ветроопылении впоследствии были отобраны тритикале сферококкоидного типа. Первые линии шарозёрных тритикале (обозначение S.t. -) в 2009 году изучались в контрольном питомнике по предшественнику сидеральный пар на делянках 5 м2. Основываясь на полученных обнадёживающих данных эти линии в числе других были размещены для изучения в КСИ в 2010 и 2011 сельскохозяйственных годах по предшественникам многолетние травы, кукуруза на зерно, подсолнечник и пшеница на делянках от 10 до 16,5 м2, в четырёхкратной повторности. Результаты селекции. Как показал анализ, новые линии шарозёрной тритикале S.t.-8, S.t-12 и S.t.-15 не только не уступали по продуктивности широко распространённому сорту тритикале Валентин 90, но даже несколько превосходили его по урожайности, имея при этом на 1% и более высокое содержание белка и клейковины, значительно лучшую седиментацию, объёмный выход хлеба и общую хлебопекарную оценку (таблица 1). Таблица 1 - Урожайность и качество лучших линий шарозёрной тритикале, КП, 2009 г. Содержание, % Общая Урожай Объёмный Седимент хлебопекарСорт, линия ность, выход ная оценка, клейко- ация, е.п. ц/га хлеба, мл белка балл вины S.t.-8 94,5 12,3 19,3 29 695 4,2 S.t.-12 94,3 12,7 20,4 32 615 3,9 S.t.-15 88,5 12,9 20,9 33 630 4,0 Валентин 90, ст 89,9 11,4 18,5 23 580 3,3 Шарада, ст 56,6 15,6 31,1 51 790 4,6 Промораживание в морозильных камерах и оценка подмерзания на стеллажах показали высокий уровень морозостойкости новых линий шарозерной тритикале. Наилучшие результаты новые линии шарозёрных тритикале в 2010 году показали в КСИ по предшественнику кукуруза на зерно (таблица 2). Все линии достоверно превысили исходные формы: сорта Валентин 90 и Шарада по уровню продуктивности. Прибавка урожайности, по сравнению с сортом Валентин 90 составляла 9,0 ц/га и более. При этом содержание белка в зерне линий шарозёрных тритикале находилось на уровне и несколько выше, чем у сорта Валентин 90. Благодаря этому у линий шарозёрной тритикале был 23


значительно увеличен валовый сбор белка, достигающий 13,6 ц/га и более. Это значительно выше, чем у стандартных исходных сортов Валентин 90 и Шарада. Сорт Валентин 90 является одним из лучших среди сортимента мировой коллекции тритикале по хлебопекарным качествам и признан значительным достижением в этом направлении селекции культуры. Тем более важен факт, что новые линии шарозёрной тритикале, полученные от скрещивания сорта Валентин 90 и сверхсильной шарозёрной пшеницы Шарада, превосходят исходный сорт Валентин 90 по хлебопекарным качествам: объёму хлеба, достигающему 875 мл и общей хлебопекарной оценке, достигающей 4,7 балла (рис. 1). Полученные данные свидетельствуют о больших перспективах использования шарозёрных тритикале на продовольственные цели. Таблица 2 - Урожайность и качество лучших линий шарозёрной тритикале, КСИ (предшественник кукуруза на зерно), 2010 г. Содержание, % Валовый Общая Урожай Объёмный сбор хлебопекар Сорт, линия ность, выход белка, ная оценка, клейкоц/га хлеба, мл белка ц/га балл вины S.t.-8 94,9 14,3 22,2 13,6 855 4,7 S.t.-12 94,9 14,4 22,1 13,6 835 4,4 S.t.-15 96,2 14,9 26,1 14,3 875 4,5 Валентин 90, ст. 85,9 14,3 24,0 12,3 820 4,3 Шарада, ст. 59,9 15,6 26,2 9,4 850 4,8 НСР 05 3,19

Рисунок 1. Подовый и формовой хлеб из линии шарозёрной тритикале S.t.-15 (слева) и сорта тритикале Валентин 90 (справа) (урожай 2010 г.) Новые линии шарозёрной тритикале ниже исходного сорта Валентин 90 на 20-25 см, высота растений составляет 100-110 см. Устойчивость шарозёрных тритикале к полеганию определяется не только эффектом снижения высоты, но и лучшим развитием механических тканей стебля (рис. 2). Кроме устойчивости к полеганию важен другой эффект признака шарозёрности – более высокое содержание белка и клейковины в зерне. Первичные тритикале с очень 24


щуплым и морщинистым зерном описывались как высокобелковые. Но в процессе селекции значительный рост продуктивности привёл к пропорциональному падению содержания белка в зерне современных сортов. Поэтому привнесение эффекта шарозёрности в тритикале, с точки зрения перспектив повышения содержания и валовых сборов белка, очень многообещающе.

Рисунок 2. Линия шарозёрной тритикале S.t.-15 (слева) и сорт тритикале Валентин 90 (справа) В 2011 году изучение лучших линий шарозёрного тритикале продолжилось на предшественниках многолетние травы, кукуруза на зерно и пшеница, где создавался высокий агротехнический фон, что способствовало оценке потенциала продуктивности, устойчивости к полеганию и к листовым болезням. На предшественнике подсолнечник формировался умеренный агротехнический фон, что позволило оценить адаптивность изучаемого селекционного материала. Полученные результаты представлены в таблице 3. Все линии шарозёрной тритикале значительно и достоверно превзошли родительские сорта Валентин 90 и Шарада по продуктивности на интенсивном агротехническом фоне. Эти результаты были достигнуты благодаря высокой устойчивости к полеганию линий шарозёрной тритикале по сравнению с родительским сортом тритикале Валентин 90 и значительно большим развитием биомассы и устойчивостью к листовым болезням по сравнению с родительским сортом шарозёрной пшеницы Шарада. Таблица 3 - Урожайность линий шарозёрной тритикале, КСИ, 2011г., ц/га Предшественник Сорт, линия средняя многолетние кукуруза подсолнечник пшеница травы на зерно S.t.-8 109,8 111,6 97,4 90,7 102,4 S.t.-12 109,9 118,9 98,7 89,3 104,2 S.t.-15 110,2 116,3 98,5 85,7 102,7 Валентин 90, ст. 94,0 85,9 101,8 77,8 89,9 Шарада, ст. 78,1 78,5 73,4 65,3 73,8 НСР 05 5,8 4,6 4,4 1,8 Максимальная продуктивность 118,9 ц/га была зафиксирована у линии S.t.-12 по предшественнику кукуруза на зерно. Только по жёсткому предшественнику подсолнечник с 25


дефицитом влаги и элементов минерального питания, где сорт Валентин 90 не полегал, линии шарозёрной тритикале не имели преимущества над этим стандартом. Значительное преимущество линий шарозёрных тритикале над стандартным сортом Валентин 90 по продуктивности сопровождается лучшими качественными показателями зерна (табл. 4). Таблица 4 - Содержание белка в зерне линий шарозёрной тритикале, КСИ, 2011г, % Предшественник Сорт, линия средняя многолетние кукуруза подсолне пшеница чник травы на зерно S.t.-8 13,7 13,1 12,2 13,6 13,2 S.t.-12 13,6 12,8 12,3 13,6 13,1 S.t.-15 13,8 13,0 12,7 13,5 13,2 Валентин 90, ст. 13,1 12,4 11,1 12,7 12,3 Шарада, ст. 16,7 16,4 14,5 15,5 15,8 По всем предшественникам линии шарозёрной тритикале превосходили родительский сорт тритикале Валентин 90 по содержанию белка. По предшественнику многолетние травы на 0,5-0,7%, по предшественнику кукуруза на зерно на 0,4-0,7%, по подсолнечнику на 1,11,6% и по пшенице на 0,8-0,9%. В среднем по четырём предшественникам превышение по содержанию белка в зерне составило 0,8-0,9%. Аналогичные данные были получены по содержанию клейковины в зерне и седиментации. Более высокие качество зерна и урожайность линий шарозёрной тритикале по сравнению с высокоурожайным сортом тритикале Валентин 90 на всех изучавшихся предшественниках придает нам уверенность в перспективности этого направления селекции. Литература 1. Боровик, А.Н., Беспалова, Л.А., Колесникова, О.Ф. Шарозёрная пшеница (Triticum sphaerococcum Perc.): проблемы и перспективы. Эволюция научных технологий в растениеводстве. Сборник научных трудов в честь 90-летия со дня образования Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. Том 1. ПШЕНИЦА. Краснодар, 2004, с 198-222. 2.Боровик, А.Н., Беспалова, Л.А., Акулов Н.С. Параллелизм признака сферококкоидности у культурных злаков. Материалы III всероссийской научнопрактической конференции молодых учёных. Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Краснодар 18-20 ноября 2009 г. с 15-16.

26


ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС В ПОКОЛЕНИИ R2 АНДРОКЛИННЫХ РЕГЕНЕРАНТОВ ТРИТИКАЛЕ Высоцкая И.Б., Кривенко А.А., Барыльник К.Г. ФГОУ ВПО Ставропольский ГАУ, 355017 г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12, e-mail: wisend@rambler.ru В результате свободного опыления стерильных неколхицинированных андроклинных регенерантов получен исходный материал озимой тритикале, обладающий широким спектром морфологических, в том числе хозяйственно-ценных признаков. При свободном опылении происходит создание жизнеспособных зигот и наблюдается увеличение запасов генетической изменчивости за счет кумуляции в гибридной зиготе рекомбинаций и мутаций, возникающих в процессе культивирования клеток in vitro. Ключевые слова: опыление, андроклинные регенеранты, исходный материал, тритикале FORM-BUILDING PROCESS IN R2 ANDROCLINAL REGENERANTS OF TRITICALE Vysotskaya I.B., Krivenko A.A., Barylnik K.G. FSEI HPE Stavropol State Agrarian University, 355017, Stavropol, Zootekhnichesky str., 12, e-mail: wisend@rambler.ru As a result of open pollination of sterile uncolchicinized androclinal regenerants obtained the raw material of winter triticale, which has a wide range of morphological, including commercially valuable traits. In free-pollination is the creation of viable zygotes, and an increase in reserves of genetic variation due to accumulation in the hybrid zygote recombinations and mutations that arise in the process of culturing cells in vitro. Key words: pollination, androclinal regenerants, inititial stock, triticale Целесообразнос��ь использования в системе комбинационной селекции разнообразных методов предотвращения элиминации рекомбинантных гамет и зигот для увеличения спектра доступной искусственному отбору генотипической изменчивости не вызывает сомнений. К числу важнейших преимуществ пыльцевой селекции следует отнести возможность не только вовлечения в искусственный отбор огромного числа генотипов, но и создание высокой «жесткости» такого отбора в строго контролируемых условиях [1]. Биологический метод восстановления фертильности позволяет эффективно использовать андроклинные регенеранты тритикале в селекционном процессе для создания исходного материала [2,3]. Семена, полученные от свободного опыления регенерантов R1 высевали по колосу с целью определения характера наследования отдельных признаков и выявления хозяйственноценных форм, включение которых в селекционный процесс способно повысить уровень продуктивности изучаемой культуры. Всхожесть зерен, полученных от свободного опыления в поколении R2, составила 78,3-82,2 %, сохранность – 59,4-65,0 % от числа высеянных зерен (табл. 1). Данные показатели оказались более высокими по сравнению с результатами, полученными Н.И. Соколенко [4] при опылении амфигаплоидов пыльцой гексаплоидных тритикале (0,0-75,0 %).

27


Таблица 1 - Всхожесть зерен и выживаемость растений исходных сортов и регенерантов R2 Сохранность к Сорт, популяция R2 Щуплых зерен, % Всхожесть, % уборке, % Благодарный 13 92,0 87,3 Б - R2 25 78,3 59,4 МАД-1 8 93,5 88,2 М - R2 17 82,2 65,0 Все растения R2 были хорошо развиты и имели ряд морфологических признаков, отсутствующих у исходных родительских форм. В потомстве регенеранта Б-R1 подавляющее большинство растений имело сходство с исходным сортом по форме колоса и наличию воскового налета на флаговом листе, однако небольшая часть растений имела призматическую форму колоса (табл.2). Значительные различия с исходным сортом выявлены по таким морфологическим признакам как остистость, изгиб соломины под колосом (признак пшеничного родителя) и опушение под колосом (признак ржи). Остистый колос имели 13% растений, причем черная окраска у основания отмечена только у 3-х растений, у 38% растений обнаружен изгиб под колосом, у 90% имелось в той или иной степени выраженное опушение под колосом. Таблица 2 - Морфология растений исходных сортов и регенерантов R2

Веретеновидная Призматическая Булавовидная

Сорт, популяц ия R2

Форма колоса, %

Остистост ь, %

Восковой налет, %

Изгиб под колосом, %

Опушение под колосом, %

есть

нет

есть

нет

есть

нет

есть

нет

Плотнос ть колоса

Благода рный

100

0

0

100

0

100

0

0

100

0

100

27,1±0,5

Б - R2

97

3

0

13

87

100

0

38

62

90

10

23,3±0,2

МАД-1

100

0

0

100

0

100

0

0

100

0

100

31,2±1,4

М - R2

91,4

1,6

7

83

17

98,2

1,8

50

50

95

5

24,6±0,1

Высота растений Б - R2 варьировала в пределах 125-185 см и в среднем составила 161,3 см, что на 28 см больше средних значений сорта Благодарный (табл. 3). Длина колоса в потомстве регенеранта изменялась в широких пределах (12-18 см) и в среднем составила 15,8 см (исходный сорт – 12,7 см). Продуктивная кустистость в среднем на 7 побегов превосходила исходный сорт, а разброс по различным генотипам составлял от 3-х до 27-ми продуктивных побегов. У сорта МАД-1 фенотипические различия внутри популяции были выражены более значительно. Обнаружены формы с веретеновидной, призматической и булавовидной формой колоса (рис. 1), причем плотность колоса различалась значительно – от 20-ти до 32-х колосков на 10 см колосового стержня. В отличие от исходных форм 17% растений оказались безостыми, а у 2 % отсутствовал восковой налет, у половины регенерантов имелся изгиб под колосом, а у большинства (95%) имелось опушение под колосом. Растения без воскового налета имели изумрудно-зеленую окраску, не встречающуюся у сортовых растений тритикале. 28


Рисунок 1 – Колосья регенерантов тритикале М-R2. По высоте регенеранты сорта МАД-1 в среднем оказались ниже исходного сорта, а по длине колоса, напротив, отличались в большую сторону, при этом продуктивная кустистость оказалась примерно одинаковой. Высота регенерантов находилась в пределах 92-156 см, а длина колоса - 9-20 см. Полученные регенеранты Б-R1 по отдельным показателям зерновой продуктивности превосходили исходные формы. В частности, в потомстве регенеранта Б-R1 обнаружено достоверное преимущество по количеству зерен в колосе и массе 1000 зерен. Максимальные показатели по данным признакам составили 140 зерен и 61 г, соответственно. Регенеранты сорта МАД-1 значительно превзошли исходный сорт по количеству зерен в колосе, однако средняя озерненность колоса и масса 1000 зерен оказались несколько ниже, чем у исходного сорта. Несмотря на более низкие средние показатели по данным признакам у регенерантов по сравнению с исходным сортом, у отдельных форм масса 1000 зерен достигала 60-64 г, а озерненность колоска - 3,7 шт. О характере изменчивости признака внутри популяции позволяет судить коэффициент вариации, а о возможности эффективного отбора – кривая распределения частот по данному признаку. Низкий коэффициент вариации (0-10%) свидетельствует о низкой вариабельности признака и его относительной стабильности внутри изучаемой группы растений. Так у регенерантов Б-R2 высокой стабильностью отличаются высота растений, длина колоса и количество колосков в колосе, у регенерантов М-R2 стабильность признаков более низкая. Разнообразие в пределах 10-20% в потомстве первого регенеранта обнаружено по озерненности колоска и массе 1000 зерен, в потомстве второго – по высоте растения, длине колоса и озерненности колоска. Высокий коэффициент вариации (более 20%) обнаружен в потомстве обоих регенерантов по продуктивной кустистости, количеству зерен в колосе, массе зерна с колоса, в потомстве сорта МАД-1 широко варьирует озерненность колоска и масса 1000 зерен. Имеются данные [5] в соответствии с которыми в качестве маркера для отбора высокопродуктивных образцов тритикале можно использовать такие показатели как число зерен в колосе, число зерен в колоске и масса зерна с колоса.

29


Таблица 3 - Высота растений и элементы структуры урожая исходных сортов и регенерантов второго поколения

Сорт, регенерант

Высота растения, см

Продуктивная кустистость, шт.

Длина колоса, см

Количество, шт. колосков в колосе

зерен в колосе

зерен на колосок

Масса 1000 зерен, г

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

х±Sх

V, %

Благодарный

133±2,49

5,5

3,5±0,13

33,3

12,7±0,2

9,5

34,7±0,5

7,3

75,6±0,95

12,9

2,2±0,07

16,3

38,9±1,12

14,5

Б - R2

161,3±0, 9

6,6

10,3±0,4

42,5

15,8±0,1

8,4

35,7±0,3

8,7

89,4±1,72

23,0

2,3±0,04

16,5

45,3±0,46

12,1

МАД-1

159±3,11

6,1

3,9±0,14

34,1

10,7±0,1

8,3

33,7±1,5

9,3

54,6±1,55

14,5

2,3±0,77

18,2

53,6±1,93

16,2

М - R2

129,4±1, 6

12,1

3,66±0,2

42,6

14,6±0,2

13,9

35,8±0,4

12,4

75,46±2,4

32,3

2,09±0,1

28,6

42,66±1,2

27,4


Следовательно, высокие средние показатели по данным признакам, а также высокая степень их варьирования в данных популяциях свидетельствует о возможности эффективного отбора форм с повышенной зерновой продуктивностью. Изучение частот распределения по таким моногенным признакам как высота растений, длина колоса, число колосков в колосе позволило определить наиболее эффективные направления отбора по этим признакам. В популяции регенеранта Б-R2 обнаружена возможность эффективного отбора растений с высотой 165-169 см, что является оптимальной высотой для сортов кормового направления (рис. 2). В то же время существует возможность отбора низкорослых (125-129 см) и очень высокорослых форм (180-184 см). Значительная гетерогенность по высоте растений в популяции М-R2 (91-160 см) позволяет предположить возможность отбора низкорослых морфотипов для зернового и зернофуражного использования (рис. 3, точки 1,2,3), зернокормовых форм (рис. 3, точки 4,5) и высокорослых форм (150-160 см) для использования их в создании сортов кормового направления (рис. 3, точка 6). 50

Частота встречаемости, шт.

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 125129

130134

135139

140144

145149

150154

155159

160164

165169

170174

175179

180184

Высота растений, см

Рис. 2. Изменчивость высоты растений в популяции Б – R2 ( х = 161,3 см; S = 10,6 см) 25

Частота встречаемости, шт.

4 20

15

3

10

5

6

5

1

2

0 91 95

96 100

101105

106110

111115

116120

121125

126130

131135

136140

141145

146150

151155

156160

Высота растений, см

Рис. 3. Изменчивость высоты растений в популяции М – R2 ( х = 129,4 см; S = 15,6 см) 31


В популяции регенерантов Б-R2 наиболее стабильные показатели по длине колоса составляют 15 см, по количеству колосков в колосе – 37 шт. (рис. 4, 6). В популяции М-R2 стабильные показатели по этим признакам равны соответственно 16 см и 41 колосок в колосе (рис. 5, 7). Отбор по данным признакам будет являться наиболее эффективным, при этом существует возможность отбора длинноколосых форм (18-19 см), а также форм с количеством колосков 43 и более. Но поскольку длина колоса и количество колосков сами по себе не определяют зерновую продуктивность, то необходимо учитывать сопряженность указанных признаков с озерненностью колоса.

Частота встречаемости, шт.

35 30 25 20 15 10 5 0 13

14

15

16 Длина колоса, см

17

18

19

Рис. 4. Изменчивость длины колоса в популяции Б – R2 ( х = 15,8 см; S = 1,3 см) Частота встречаемости, шт.

25

20

15

10

5

0 10

11

12

13

14 15 16 Длина колоса, см

17

18

19

Рис. 5. Изменчивость длины колоса в популяции М – R2 ( х = 14,6 см; S = 2,0 см)

32


Частота встречаемости, шт.

40 35 30 25 20 15 10 5 0 27

29

31 33 35 37 39 Количество колосков в колосе, шт.

41

43

Рис. 6. Изменчивость количества колосков в колосе в популяции Б – R2 ( х = 35,7 шт.; S = 3,1 шт.)

Частота встречаемости, шт.

30 25 20 15 10 5 0 25

27

29

31 33 35 37 39 41 Количество колосков в колосе, шт.

43

Рис. 7. Изменчивость количества колосков в колосе в популяции М – R2 ( х = 35,8 шт.; S = 4,4 шт.) Таким образом, изучение характера вариабельности морфологических признаков и показателей зерновой продуктивности андроклинных регенерантов тритикале второго поколения (R2) показало широкий спектр изменчивости по целому ряду свойств, в том числе хозяйственно-ценных (число зерен в колосе, число зерен в колоске, масса зерна с колоса). Поскольку часть растений популяций Б-R2 и М-R2 по продуктивности существенно превосходят контроль, полученный селекционный материал целесообразно использовать для создания линий тритикале различного направления (зернового, зернокормового и кормового) в селекционный программах, направленных на повышение продуктивного потенциала культуры. 33


Литература 1. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство Кишинев: Штиинца, 1990, - 432 с.

(эколого-генетические основы).

2. Способ восстановления фертильности андроклинных регенерантов тритикале: пат. 2354111 Рос. Федерация: МПК А 01 Н 4/00, С 12 N 5/00 / И.Б. Высоцкая, А.А. Кривенко, Д.А. Наумчик, К.Г. Барыльник; заявитель и патентообладатель Ставропольский гос. аграрный университет. № 2007129595/13; заявл. 1.08.2007; опубл. 10.05.2009, Бюл. №.4 – 11 с. 3. Высоцкая И.Б., Кривенко А.А., Барыльник К.Г. Восстановление фертильности регенерантов тритикале (Тriticoseс\ale wittmack), полученных методом искусственного андрогенеза / И.Б.Высоцкая, А.А.Кривенко, К.Г.Барыльник // Сельскохозяйственная биология. – 2009. – №3. – С. 67-72. 4. Соколенко Н.И. Использование методов биологического и колхицинирования при получении новых форм тритикале на основе многолетней ржи Державина / Н.И. Соколенко // Биотехнология и селекция кормовых культур: сб. науч. тр. СНИИСХ. – Ставрополь, 1990. – С. 119-128. 5. Соколенко Н.И. Подбор родительских форм для скрещиваний в селекции тритикале / Н.И.Соколенко, В.П.Леонова // Университетская наука – региону: материалы 70-й науч.-практ. конференции СтГАУ. – Ставрополь, 2007. – С. 165-172.

34


ОЗИМАЯ ТРИТИКАЛЕ: СХЕМЫ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ, ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ Горянина Т.А., Горянин О.И. ГНУ Самарский НИИСХ Россельхозакадемии, 446254, Самарская область, Безенчукский район, п. Безенчук, ул. Карла Маркса, 41 E-mail: samniish@samtel.ru Приведены схемы, методы, результаты исследований по селекции озимой тритикале и элементы технологии возделывания. Экспериментально доказана селекционная ценность некоторых типов скрещивания. Разработанные и экспериментально апробированные методы и схемы использования внутривидовой и межвидовой гибридизации в селекции тритикале позволили создать исходный материал на широкой генетической основе. Внутривидовая гибридизация тритикале – один из наиболее эффективных путей создания новых сортов в практической селекции. Выявлены наиболее эффективные дозы внесения удобрений. В аномальные, по климатическим условиям 2009-2011 годы, установлено увеличение эффективности возделывания озимой тритикале по сравнению с пшеницей. Ключевые слова: методы, селекция, озимое тритикале, технология WINTER TRITICALE: PATTERNS, METHODS AND RESULTS OF BREEDING, CULTIVATION TECHNOLOGY ELEMENTS Goryanin T.A., Goryanin O.I. The State Scientific Institution Samara Scientific research institute of agriculture of Russian Agricultural Academy The schemes, methods, results of research on breeding winter triticale cultivation technology and the elements. Experimentally proven breeding value of some types of crosses. Developed and experimentally tested methods and usage patterns of intraspecific and interspecific hybridization in breeding triticale helped to create the raw material of a broad genetic base. Intraspecific hybridization of triticale - one of the most effective ways to create new varieties in practical breeding. Identified the most effective dose of fertilizer. In abnormal, according to climatic conditions, 2009-2011, found an increase in the efficiency of cultivation of winter triticale compared with wheat. Key words: methods, breeding, winter triticale, technology Глобальное и локальное изменение климата требует, для стабилизации производства зерна и кормов, переоценки структуры посевных площадей и разнообразия озимых культур, адаптивности их производства. Ведущим звеном обеспечения устойчивого производства зерна в Самарской области являются озимые культуры. Продуктивность этих культур в 1,82,0, а в годы засух в 2-4 раза выше яровых зерновых. Кроме того, озимые эффективнее используют накопленные к началу весенней вегетации запасы влаги и питательных веществ [1,2]. Посевные площади озимых культур по области возросли до 350 тыс. га и более при этом увеличилось их значение в кормлении животных. Нормированное кормление сельскохозяйственных животных невозможно без знания полного химического состава и питательности кормов, выращиваемых в конкретных условиях области [3]. По многолетним данным Самарского НИИСХ наибольшую продуктивность зерновых обеспечивают технологические комплексы возделывания, включающие научнообоснованное чередование сельскохозяйственных культур, минимальные и дифференцированные системы обработки почвы, рациональное внесение удобрений, использование сортов адаптивных к природно-климатическим условиям. Основными 35


предшественниками озимых в Среднем Поволжье являются чистые пары. Звено «пар чистый - озимые» выступает гарантом эффективного применения новых технологий [2,3,4]. Селекционная работа по озимой тритикале в Самарском НИИСХ ведётся с 1996 года по двум направлениям: кормовое и зерновое. Пройден путь от изучения коллекционных образцов до полной схемы селекционного процесса и создания сортов, адаптированных к условиям Среднего Поволжья. Коллекционные образцы послужили основой для осуществления парных, а затем и ступенчатых скрещиваний. Всего с 1996 по 1998 гг. изучено 1330 коллекционных образцов. С 1998 г начали проводить индивидуальные отборы по колосу. За 1999-2011 годы было создано и проработано в питомниках разного уровня 28792 линии. Основными целями исследований было создание вторичных форм тритикале и усовершенствование их технологии возделывания на кормовые цели. В задачи исследований входило: -усовершенствовать схему и методы селекции в современных условиях, оценить эффективность различных типов скрещиваний; -создать исходный материал с ценными хозяйственно-биологическими признаками и свойствами и на его основе отселектировать новые сорта тритикале; -изучить кормовые достоинства сортов; - изучить влияние удобрений на урожайность и качество зерна озимых культур; - дать сравнительную оценку экономической эффективности возделывания озимых культур на кормовые цели. Условия, материалы и методы исследований. Экспериментальная работа проводилась в 2006-2011 гг. в лабораториях селекции серых хлебов и технологоаналитического сервиса ГНУ Самарский НИИСХ Россельхозакадемии. Объектом изучения являлись сорта озимой тритикале Тальва 100, Кроха, Степанида, Василиса и Устинья. Посев проводился по чистому пару на делянках площадью 20 м² в шестикратной повторности сеялкой СН-10ц. В качестве стандарта использовали районированный сорт Тальва 100. Весенний уход состоял из внесения 30 кг д.в. аммиачной селитры и боронования посевов. Исследования элементов технологии проводились в 2009-2011 гг. в четырёхпольном зернопаровом севообороте отдела земледелия Самарского НИИСХ: чистый пар - озимые яровая пшеница - яровой ячмень. В опыте изучались сорта озимой пшеницы Безенчукская 380, озимой тритикале Кроха и озимого ячменя Жигули. Повторность опыта 3-х кратная, размер делянок 50м². Дисперсионный и корреляционный анализы количественных признаков проводили по Б.А. Доспехову [5]. Математическая обработка экспериментальных данных проводилась на персональном компьютере с использованием пакета прикладных программ AGROS (версия 2.1). Изучались 3 дозы внесения минеральных удобрений (без удобрений - контроль, стартовые - под урожай 35 ц/га, расчётные - под урожай 40 ц/га). Дозы удобрений дифференцировали с учётом результатов почвенной и растительной диагностики, предшественников. Минимальную обработку пара проводили в сентябре на глубину 12-14 см (К-701 + ОПО-8,5). Весенне-летний уход за парами состоял из первой обработки на глубину 10-12 см. Последующие культивации проводились при появлении сорняков на 6-8 см (Т-150 + ОПО4,25). Для посева на глубину 4-6 см использовалась сеялка СН-10Ц. Уборка проводилась прямым комбайнированием – Сампо 130, при полной спелости зерна. Определяли влажность, клетчатку, каротин по методу Циреля, общий азот по Кьельдалю [6,7,8]. Взятие растительных проб и проведение химических анализов в зелёной массе растений проведено согласно имеющимся ГОСТам (27978-88 и 23153-78). Учёт динамики 36


нарастания сырой массы ГОСТ Р 52838-2007 проводили в фазу молочно-восковой спелости, пробы отбирали с 1 м² каждой делянки по методике Л.М. Державина и др. [9]. Коэффициенты перевода урожая зелёной массы в кормовые единицы и переваримости белка, жира и клетчатки будут взяты из книги М.Ф. Томмэ [10]. Расчёт питательности кормов, обменной энергии и кормовые единицы будут проведены по методике Л.М. Державина и др. [9]. Определение каротина по ГОСТу 13496.17-95. Определение белка по ГОСТу 13496.493. Определение клетчатки по ГОСТу 13496.2-91. Экономическая эффективность изучаемых сортов определена по методике, предложенной Поволжской МИС [11]. Климат Самарской области, как и всего степного Заволжья континентальный, отличается резкими температурными колебаниями и дефицитом влаги. Годова�� амплитуда колебаний температуры воздуха наиболее тёплого июля и холодного января достигает 3841ºC. Среднегодовая температура воздуха составляет 4,6ºC. Нормальный рост озимых зерновых культур в Самарской области обеспечивается при осадках в мае-июне не менее 50мм. В Безенчуке такое количество осадков выпадает в 75% лет, то есть в 3 из 4 лет. В области ежегодно наблюдаются суховейные и засушливые периоды, иногда действующие одновременно. Число дней с суховеями за тёплый период в среднем по области составляет 816, в отдельные годы – до 23-25 дней. Результаты исследований. За 13 летний период проделана работа по изучению и созданию исходного материала, успешной апробации схемы селекционного процесса и созданию сортов адаптированных к условиям Среднего Поволжья. Принята следующая схема селекционного процесса тритикале: I получение гибридных популяций от различных типов скрещиваний II проработка гибридов и создание линий комплексное изучение перспективных линий III Ежегодные скрещивания проводятся по следующим схемам: - АВR × АВR→ АВR (гексаплоидные × гексаплоидные тритикале) - АВR × АВDR→ АВR (гексаплоидные × октоплоидные тритикале) - АВR × АВD→ АВR (гексаплоидные тритикале × пшеница) - АВDR × RR→ АВR (октоплоидные тритикале × рожь) - АВR × RR→ АВR (гексаплоидные тритикале × рожь) В настоящее время селекция тритикале в Самарском НИИСХ ведётся в полном масштабе и включает на всех этапах, наряду с инорайонными, собственный оригинальный материал. Нами экспериментально доказана селекционная ценность некоторых типов скрещивания (табл. 1). В зависимости от типа скрещивания и индивидуальных особенностей родительских пар завязываемость гибридных семян варьировала от 15 до 95%. Лучший данный показатель установлен в простых и сложных межсортовых скрещиваниях тритикале на гексаплоидном уровне от 19 до 93%. Таблица 1 - Результаты скрещиваний в селекции тритикале, 1996-2000 гг. Тип скрещивания Сорт АВR × АВR Степанида Устинья (АВR × RR) х RR (АВR × АВD) × АВR × (АВR × АВDR) Кроха АВR × АВDR Варвара В целом по всем типам скрещиваний наблюдалось увеличение количества выхода морфологически выравненных линий с повышением возраста популяций. Использовались различные методы (секализация, сложная ступенчатая, внутривидовая гибридизация, насыщающие, реципрокные скрещивания) получения линий 37


тритикале. Основная часть исходного гибридного материала нами была получена при использовании внутривидовой гибридизации. Гексаплоидные тритикале легко скрещиваются между собой, дают жизнеспособные гибридные зерновки и константные формы можно отобрать уже в третьем поколении. При скрещивании с рожью зерно морщинистое, колос не выполнен, растения не выровненные. Использование доминантного источника короткостебельности ржи позволило создавать короткостебельные, устойчивые к полеганию формы тритикале. Селекционный успех во многом определялся выбором потомства для проведения отборов. При межвидовой гибридизации повторные отборы, выполненные в расщепляющихся потомствах F3 или F4, существенно повышали выход морфологически выровненных линий по комплексу хозяйственно-ценных признаков и величине зерновой продуктивности. Линии, полученные в результате многократного отбора в потомствах F1 и F2, крайне редко доходят до конкурсного сортоиспытания. Отбор линий из F2, полученных в результате внутривидовых простых и сложных скрещиваниях, также малорезультативен, так как, линии получены в результате скрещивания контрастных особей по морфотипу. Доля морфологически константных линий повышалась при отборе в популяциях более поздних поколений – F3 – F6 [12]. За годы исследований урожайность сортов сильно варьировала по годам от 15,6-19,2 ц/га в 2006 году до 26,6-38,0 ц/га в 2009 году. В среднем все сорта превысили стандарт Тальву 100 на 1,2-5,4 ц/га. Наибольшая урожайность установлена на сорте Кроха - 26,4 ц/га (табл. 2). По массе 1000 зёрен наиболее высокий показатель был у сортов Тальва 100 и Степанида (33,3-33,5 г). Взаимосвязь массы 1000 зёрен и содержания белка в зерне носила отрицательный характер (r = –0,620-0,793). Это подтверждает то, что отбор на урожайность и качество зерна является трудоёмким селекционным процессом. В проведённых исследованиях наблюдался широкий диапазон изменчивости белка в зерне у сортов тритикале по годам в пределах от 7,5 % (2008 г.) до 18,9 % (2007 г.). В среднем, в условиях Безенчука, тритикале накапливают 12,7-14,4 % белка. Для сравнения: озимая пшеница Малахит 12,6-16,5 %, озимая рожь Безенчукская 87 - 8,4-13,8 %. Таблица 2 - Продуктивность сортов озимой тритикале, 2006-2011гг. Число Урожай Высота Прод. Масса Масса зёрен в Сорт зерна, растений, стебл., 1000 зерна с колосе, ц/га см шт/м² зёрен, г колоса, г шт Тальва 100, ст. 21,0 102,1 313,3 33,5 37,7 1,44 Кроха 26,4 70,4 390,2 30,5 45,1 1,48 Степанида 24,2 101,7 304,0 33,3 37,7 1,38 Василиса 24,3 95,8 290,3 31,4 46,1 1,65 Устинья 22,2 106,2 317,0 27,4 39,0 1,44 НСР005 2,54 Р% 4,5 Главным компонентом зерна злаков является крахмал. Сорта тритикале содержат 49,155,7% крахмала. Для сравнения, озимая рожь – 48,5-57,2 %, пшеница – 54,6-63,0 % [13]. Количество крахмала по сортам, за годы исследований, составило – 51,7-55,5 %, что примерно на одном уровне с озимой рожью (52,7 %) и озимой пшеницей (55,0 %). Количество клетчатки значительно различалось по годам. В зерне тритикале её содержалось от 1,65 до 3,99 % в зависимости от условий года и самого сорта. Для сравнения в пшенице – 1,56-2,28 %, ржи – 1,53-3,26 %. Данные согласуются с результатами С.В. Зверева, Н.С. Зверевой [14]. Для использования тритикале в комбикормовой промышленности необходимо знать содержание 5-алкилрезорцинолов в зерне. Озимая рожь Безенчукская 87 содержит 38


наибольшее количество этого компонента (65,4 мг/100 г), что объясняет трудности скармливания зерна ржи в чистом виде. Озимая тритикале содержит 37,7-43,9 мг/100 г, пшеница – 29,9 мг/100 г. Это позволяет предположить возможность скармливания зерна тритикале в чистом виде домашним животным. В аномально засушливых условиях 2009-2011гг. перспективные сорта озимых культур Кроха и Жигули превысили сорт озимой пшеницы Безенчукская 380 по урожайности зерна, на 0,7-3,4 ц/га (табл.3). Изучаемые дозы удобрений способствовали улучшению пищевого режима почвы и более рациональному расходу влаги для роста и развития озимых культур, что обеспечивало возрастание продуктивности по сравнению с неудобренным фоном. Таблица 3 - Урожайность озимых зерновых культур, ц/га (2009-2011гг.) Дозы удобрений Сорта Безенчукская 380 Кроха Жигули контроль 12,4 13,7 15,4* стартовые 14,9 15,6 18,0 расчётные 14,2 15,1 17,6 НСР05 А (сорта)- 1,428; В (удобрения)-1,320 Примечание:* урожайность озимого ячменя приведена за 2009, 2010 гг. При стартовых дозах удобрений прибавка урожая составила 1,9-2,6 ц/га или 13,920,2%. При расчётных – 1,4-2,2 ц/га или 10,2-14,5%. Химический состав зерна тритикале, пшеницы и ячменя зависит от погодноклиматических условия вегетационного периода, особенностей генотипа растения, приёмов агротехники. Наибольший удельный вес в зерне занимают углеводы, которые представлены, в основном, сложными полисахаридами – крахмалом, клетчаткой, пентозанами. В наших исследованиях наибольшее количество крахмала выявлено на озимой тритикале 50,4-54,1%. У озимой пшеницы Безенчукская 380 данный показатель колебался от 45,2 до 47,6%. Наименьшее содержание крахмала выявлено у озимого ячменя 36,5-44,5%. Урожайность повышалась с применением удобрений, но количество крахмала при этом у всех сортов уменьшалось на 1,4-8,0 %. Исключение составил сорт Безенчукская 380, где внесение удобрений способствовало увеличению содержания крахмала на 2,4%. В засушливых условиях 2009 г. внесение удобрений обеспечило снижение плёнчатости зерна озимого ячменя Жигули по сравнению с контролем с 13,6% до 12,4%. При изучении зерно-сенажа озимых культур в 2010 и 2011 годах установлено, что зелёная масса озимой тритикале содержит меньше белка и жира, по сравнению с пшеницей, но переваримость и содержание в 1 кг кормовых единиц у сорта Кроха выше (табл.4). Таблица 4 - Химический состав, переваримость и питательность зелёной массы озимых культур В 1 кг зелёной массы Химический состав, % Содержание Сорт переваримого, г В 1 кг к.ед. белок жир клетчатка протеин жир клетчатка Безенчукская 380 1,82 2,58 29,5 12,2 8,5 147,5 0,25 Кроха 1,81 2,23 31,3 12,3 9,9 181,5 0,62 Жигули 1,71 2,02 27,0 11,9 12,5 151,2 0,39 Корреляционный анализ взаимосвязи урожая зелёной массы с качеством и элементами структуры, на фенотипическом уровне, выявил следующие значимые связи. Для сорта Кроха характерны связи на высоком и среднем уровне с высотой растений (r=0,600,85), продуктивной кустистостью (r=0,60-0,82) и массой зерна с колоса (r=0,57-0,85). Для 39


озимой пшеницы Безенчукская 380 отмечена взаимосвязь с количеством зёрен в колосе (r=0,51), массой зерна с колоса (r=0,60), клетчаткой (r=-0,81) и жиром (r=0,61). Для сорта Жигули взаимосвязь на среднем уровне обнаружена с высотой растений (r=0,55), количеством зёрен в колосе (r=0,62), массой зерна с колоса (r=0,65), массой 1000 зёрен (r=0,62), белком (r=0,67) и золой (r=0,82). Таким образом, у сорта Кроха, при формировании надземной массы, элементы питания расходуются не только на урожай зерна, но и на урожай зелёной массы и её качество. Для сортов Жигули и Безенчукская 380 такое распределение происходит в период близкий к фазе колошения. Выявленная связь продуктивности колоса с урожайностью зерно-сенажа свидетельствует о ��ом, что изменчивость массы зерна с колоса обусловлена степенью развития растений к моменту цветения. В условиях рыночных отношений одним из основных показателей возделывания сельскохозяйственных культур является экономическая эффективность Удобрения позволили более эффективно использовать лимитирующий для Среднего Поволжья фактор – влагу. Растения на этих вариантах лучше росли, развивались и способствовали увеличению урожайности всех культур. Однако затраты на этот агроприём в острозасушливые годы не окупились дополнительной продукцией. В экстремальных условиях последних трёх лет наилучшие показатели получены на озимой тритикале. Наименьшие производственные затраты на естественном по плодородию фоне обеспечили здесь наибольший чистый доход 2542,8 руб./га, что на 186,1 руб. или на 7,9% выше варианта со стартовыми дозами и на 1723,6 руб./га или в 3,1 раза варианта с расчётными дозами удобрений. На озимой пшенице Безенчукская 380 наибольший условночистый доход получен на варианте без применения удобрений 349,5 руб./га. Выводы. В результате проведённых исследований установлено: 1. Разработанные и экспериментально апробированные методы и схемы использования внутривидовой и межвидовой гибридизации в селекции тритикале позволили создать исходный материал на широкой генетической основе. Экспериментально доказана результативность некоторых типов скрещивания. Внутривидовая гибридизация тритикале – один из наиболее эффективных путей создания новых сортов в практической селекции. 2. Для полноценного кормления необходимо использовать все изучаемые озимые культуры. 3. При стартовых дозах урожайность сортов, по сравнению с контролем, увеличилась на 20,1%, 13,9% и 16,9%. 4. В аномальные по климатическим условиям 2009-2011 годы установлено увеличение эффективности возделывания озимой тритикале по сравнению с пшеницей. Литература 1. Основные пути повышения эффективности растениеводства Самарской области: науч.- практ. рек. / С.Н. Шевченко, А.В. Милёхин, В.А.Корчагин, А.П.Чичкин,… О.И. Горянин и др.; Самарский НИИСХ. – Самара, 2008. – 131 с. 2. Шевченко С.Н. Озимые культуры – основа зернового хозяйства Самарской области / С.Н. Шевченко, В.А. Корчагин, О.И. Горянин // Агро-Инфо, август 2008, №8 (118). – С.46-47. 3. Горянина Т.А. Сортовая агротехника возделывания озимых зерновых в чернозёмной степи Среднего Заволжья / Т.А. Горянина, О.И. Горянин, С.Н. Шевченко // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2011. №4. – С.22-25.

40


4. Шевченко С.Н. Современные технологии возделывания озимой пшеницы в Средневолжском регионе / С.Н. Шевченко, В.А. Корчагин, О.И. Горянин // Земледелие. – 2009. - №5. – С.40-41. 5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с. 6. Ермаков А.И. Методы биохимического анализа растений / А.И. Ермаков В.В. Арасимович В.В. – Л., 1972. – С. 157-271 7. Корма. Справочная книга: под ред. М.А. Смурыгина. М: Колос. 1977. – 368с. 8. Методические указания по определению главнейших химических веществ для оценки качества семян зерновых, зернобобовых и масличных культур. - Л., 1971. – 86 с. 9. Руководство по анализам кормов: под ред. Державина Л.М. и др. М.: Колос, 1982. – 73с. 10. Томмэ М.Ф. Корма СССР / М.Ф. Томмэ. – М.: Колос, 1964. – 446с. 11. Пронин В.М. Как сосчитать будущие затраты: Экспрессный метод экономической оценки сельскохозяйственных машин и агрегатов / В.М. Пронин, В.А. Прокопенко // Агро-инфо. – 2002, январь. - №39. – С. 11-13. 12. Горянина Т.А. Селекция озимой тритикале в условиях степного Заволжья / Т.А. Горянина // Проблемы и перспективы аграрной науки в России (Посвящается 135-летию со дня рождения А.И. Стебута): Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных и специалистов. – Саратов, 2012. – С. 24-27. 13. Горянина Т.А. Селекционная ценность исходного материала озимой тритикале в условиях Среднего Поволжья: Дис. … канд.с.-х. наук: 06.01.05. / Т.А. Горянина. – Безенчук, 2004. – 173 с. 14. Зверев С.В. Физические свойства зерна и продуктов его переработки / С.В. Зверев, Н.С. Зверева – М.: ДеЛи принт, 2007. – 176 с.

41


ПРИНЦИПЫ СЕЛЕКЦИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИТИКАЛЕ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ЦЕЛЕЙ Грабовец А.И., Крохмаль А.В., Шевченко Н.А. ГНУ Донской ЗНИИСХ РАСХН, Ростовская область, Аксайский район, п. Рассвет, Институтская 1, e-mail: grabovets_ai@mail.ru В статье приведены итоги исследований по селекции хлебопекарных тритикале на Дону. Показаны параметры коммерческих сортов, зерно которых можно использовать в хлебопечении. Выявлены пути улучшения технологических свойств тритикалевой муки. Рассматриваются дальнейшие аспекты селекции вторичных гексаплоидных тритикале для хлебопекарных целей. Ключевые слова: селекция, принципы, тритикале, хлеб BREEDING TRITICALE FOR THE BAKING PURPOSES - RESULTS AND PROSPECTS Grabovets A.I., Krohmal А.V., Shevchenko N.A. Don research institute agriculture of Russian Academy of Agrarian Sciences, Rostov-on-Don region, Area Aksajsky, the Dawn Rassvet, Institute 1, e-mail: grabovets_ai@mail.ru In article results of researches on breeding baking triticale on Don are resulted. Parameters of commercial cultivars which grain can be used in baking are shown. Ways of improvement of technological properties triticale flours are revealed. The further aspects of selection secondary hexaploid triticale for the baking purposes are considered. Key words: breeding, principles, triticale, bread Тритикале - это относительно новая культура, синтезированная на базе геномов пшеницы и ржи. Казалось бы, что оно по биохимическим и технологическим свойствам должно занимать промежуточное положение между пшеницей и рожью. Однако константные гексаплоидные морфобиотипы по своим признакам варьируют, то приближаясь к пшенице, то ко ржи, то занимая какое-то промежуточное место между этими культурами. Tsen C.C. и др. (1973) отмечали существенные различия по хлебопекарным свойствам у сортов вторичных тритикале различного происхождения. Эти особенности свидетельствуют о значительно большем размахе рекомбинационной изменчивости у тритикале в сравнении с пшеницей и рожью. Хотя у вторичных тритикале, синтезированных в последние годы, хлебопекарные свойства заметно улучшились, но не в такой степени, чтобы они были равны пшенице. Многие исследователи до сих пор большие надежды возлагают на замену отдельных хромосом ржи (или их части) на хромосомы пшеницы из генома D (А.Merker, 1973; А.И.Гордей, 1981; F. J.Zeiler, 1973; A.J. Lukaszewski, 1998; H. Wos at.al., 2002; и др). Широкое привлечение в гибридизацию пшеницы с тритикале (прямо или реципрокно) ощутимых успехов в этом плане не принесло. В отличие от обычных межсортовых скрещиваний хромосомы пшеницы и ржи вследствие генетической отдаленности (различные ботанические суб-трибы) не конъюгируют между собой в мейозе и практически не рекомбинируют. Изредка появляющиеся транслокации типа 1 BL/1RS и другие также не в состоянии решить эту проблему. Тоже можно сказать и о гексаплоидных тритикале с хромосомами генома D, которые получили Krolow K.D.,1962; Куркиев У.К. и др.,2010; и др. Эти морфобиотипы являются, несомненно, ценным исходным материалом, но они пока оказались неприемлемыми для практического использования. 42


В то же время у ряда относительно высокобелковых гексаплоидных тритикале были выделены рекомбинанты с технологическими признаками, приближающимися к продовольственной пшенице (А.И.Грабовец, 2006; В.Я.Ковтуненко, 2008; И.Б. Высоцкая и др., 2010; Г.Ф. Дремучева, О.Е Карчевская, 2010; и др.). Можно предположить, что причина этого явления заключается в мейотических аномалиях, когда при рекомбинации проявляется тенденция реверсии к пшенице, так как все это происходит в плазме последней (Muntzing A.,1972, Цухия Т.,1978; и др.). Важное значение также приобретают технологические аспекты по увеличению содержания белка в зерне, разработки новых методов выпечки хлебобулочных изделий из зерна существующих коммерческих сортов тритикале и др. Материал и методы. Исследования выполнены в 2000-2012гг. на базе селекционного материала, выделенного из гибридных популяций внутривидовых (AABBRR/AABBRR) и межвидовых скрещиваний (тритикале ↔ пшеница). Технология ведения селекции тритикале предусматривала проработку большого объема селекционного материал по всем питомникам (32-40 тыс. генотипов). Особое внимание уделяли изучению хлебопекарных свойств зерна в конкурсных испытаниях. Размол зерна проводили на мельнице типа МЛУ-202 Buhler, а также на промышленных установках. Число падения определяли на приборе Falling Number 1900 по Х. Пертену (ICC 107/1, 1995), содержание белка на приборе Infratec 1241, клейковины - по ГОСТ 13586.1-68, реологические характеристики теста - с помощью альвеографа (фирмы Chopin, Франция) – по ГОСТ Р 51415-91. Анализ хлебопекарных свойств муки проводили методом пробной лабораторной выпечки по ГОСТ 27669-88. Электрофорез глиадина выполняли в крахмальном геле (по Копусь М.М, 1998). Результаты исследований и обсуждение данных. В Государственный реестр Российской Федерации 2012г. включено 16 сортов тритикале Донской селекции, в том числе 13 зернового назначения (табл.1). Таблица 1 - Характеристика ряда признаков у новых сортов тритикале. Количество УстойчиРегионы Максимальный Год выживших вость к допуска в реализованный в Сорт включения растений в майским Российской разные годы в Госреестр КНТ* при заморозФедерации урожай зерна, т/га -20˚, % кам ТИ 17 1993 5,6,8 8,0 85 ВУ** Каприз 2003 6, 8 9,0 89 ВУ Корнет 2006 2,3,4,5,6,7 10,6 86 ВУ Зимогор 2007 4,5,6 12,9 88 ВУ Легион 2009 3,5,6,9 10,3 90 ВУ Бард 2009 3,6,7 10,7 93 ВУ Трибун 2009 3,5,6 ,8 9,5 92 ВУ Консул 2010 5, 6 11,5 85 ВУ Вокализ 2011 3, 6 10,9 91 ВУ Алмаз 2012 6 9,5 84 ВУ Топаз 2012 3 10,5 93 ВУ Судя по характеристикам представленных в таблице 1 сортов, они имеют довольно высокий уровень экологической пластичности и ряд из них рекомендуется к возделыванию по многим регионам европейской части РФ с разными почвами, продолжительностью дня. В селекционном аспекте их выведение обуславливалось рядом основополагающих принципов, усиливающих рекомбинационный процесс: 1) создание популяций с высокой гетерогенностью путем гибридизации на геномном и межгеномном уровнях; 43


2) использование явления коадаптации путем выделения популяций с продолжительной рекомбинацией на фоне давления лимитирующих факторов абиотического и биотического характера. Главными маркерными признаками при отборах на продуктивность были масса надземной части генотипа с единицы площади, уборочный индекс, масса зерна с колоса у высокоинтенсивных линий, с растения – у полуинтенсивных. Особое внимание уделяли созданию морфобиотипов с содержанием белка 12,5-15%, клейковины более 20%, числа падения более 150 сек. В 2003-2012гг. проводили исследования хлебопекарных свойств вторичных гексаплоидных тритикале, при изучении генотипов также использовали метод электрофореза белка в крахмальном геле. Ряд генотипов был идентифицирован с фрагментами хромосом D генома (Gld 1 D 1, Gld 1 D 3). У созданных константных форм были изучены их основные технологические свойства. Выявлено, что у генотипов с R/D замещением коэффициент корреляции (2005-2009гг.) у пары признаков хлеб (см3/100г) – белок (% в зерне) был равен 0.12±0.07, хлеб - клейковина (сырая, %) – 0.15±0.06, хлеб – альвеограмма (ед. альвеографа) – минус 0.13±0.04, у форм с генотипом AABBRR без транслокаций соответственно 0.22±0.08 , 0.50*±0.02 (существенно при Р0.05 при n=85) и 0.22±0.06. По натуре зерна изученные группы линий практически не отличались. По остальным параметрам различия были весьма значимыми. Причем не только по их величине, но и по качественным показателям клейковины, обуславливающим выход хлеба с 100г муки. В качестве иллюстрации в таблице 2 приведены данные по количеству белка и клейковины у линий с транслокацией и без них в засушливом 2009 году, когда содержание белка в зерне было высоким практически у всех рекомбинантов, и этот признак не лимитировал при определении технологических свойств муки. Таблица 2 - Технологические показатели ряда линий вторичных гексаплоидных тритикале (2009-2010гг.) Объем Содержание, % Число хлеба и его W, Линия падения, клейоценка е.а белка сек ковины 3 см балл 3514/09 [Союз × {TИ-468710 × (ПРАГ 46/2 × АД 206)} × TSW 830 5.0 14.4 22.8 73 84 2507] × Трибун 3239/09* Трибун/Кентавр 780 4.7 16.1 23.8 97 3240/09 -“570 4.4 15.5 21.8 120 3388/09* Кентавр/Дон//Pinokio 520 4.0 14.9 18.2 140 3394/09 -“720 4.6 15.6 19.4 104 3500/09 Регион /Дон 640 4.4 14.7 20.0 83 247 3502/09 -“620 3.4 15.2 22.4 116 84 3468/09* Союз/Дон// Pinokio 410 1.7 15.0 24.0 59 233 3471/09 -“720 4.0 14.9 24.0 102 254 3472/09* -“440 2.9 14.4 20.6 69 308 3535/09* Fundulea 2 /Дон 450 4.0 15.2 21.1 249 3537/09* -“670 3.9 14.6 22.0 100 3396/09 Кентавр, Дон, TSW 690 4.4 14.9 21.4 58 193 2507 и др. 3402/09* -“710 4.6 14.5 21.8 107 219 *- Генотипы с транслокациями Из изученных 10 константных рекомбинантов с R/D замещением только у двух из них объем хлеба составил 710 и 780 см3 (20%), варьируя в пределах 410-780 см3 при среднем 44


значении 590 см3. Среднее значение по общей хлебопекарной оценке было в пределах 3,7 балла, меняясь от 1,7 балла до 4,7. Из 13 обычных морфобиотипов у 31% объем хлеба превысил уровень 700-830 см3, изменяясь от 520 до 830 см3 при среднем значении 702 см3. Хлебопекарная оценка в среднем составила 4,3 балла (3,4- 5,0) Эти данные еще раз подтверждают существенные различия по хлебопекарным свойствам у сортов вторичных тритикале различного происхождения. Содержание белка и клейковины у обеих групп морфобиотипов вследствие засухи было высоким, однако их качество было разным. Явным было преимущество генотипов без R/D замещений, у которых экспрессия гена Sec-1 была менее выражена. Вероятно, в процессе многократной ступенчатой гибридизации и продолжительной рекомбинации возникают ситуации, когда у гексаплоидных тритикале количество глиадина и глютенина у некоторых генотипов может приближаться к пшеничному типу в ущерб накоплению пентозанов и секалина. У созданных коммерческих сортов тритикале, из муки которых можно выпекать хлеб, его объемный выход удалось поднять до уровня 650-700 см3/100г (норма для продовольственной пшеницы 700 см3 по стандартной методике без улучшителей, табл. 3). Особенно выделяются сорта ТИ 17, Водолей, Кентавр и др. Таблица 3 - Выход хлеба и его общая оценка у коммерческих сортов озимого тритикале (среднее за 2004-2010гг.) Содержание Общая хлебопекарная Сорт См3/100г муки белка в зерне оценка, балл ТИ 17 13,4 684±15,6 4,1 Каприз 13,3 660±19,7 3,7 Кентавр 12,6 680±7,3 4,0 Дон 12,9 681±13,3 3,8 Тарасовский юбилейный 12,8 660±12,5 4,0 Водолей 12,4 700±16,5 4,0 Корнет 12,6 615±11,1 3,4 Зимогор 12,7 603±15,6 3,0 Трибун 12,6 652±16,5 3,8 Помимо генотипа, судя по динамике параметров качества в отдельные годы по хлебопекарному сорту ТИ 17, на их показатели существенное влияние оказывают и погодные условия выращивания (табл. 4). Такие же суждения высказывают Бебякин В.М., Цетва И.С. и др.(2008). Влияние засух на качество клейковины тритикале более значимо, чем у пшеницы. Однако во всех случаях объему хлеба, равному 700 см3 и выше, соответствовали и наибольшие значения белка и клейковины. Содержание белка в зерне тритикале можно повысить генетическим путем. В среднем за 2007-2011гг. гетерозис по белку у гексаплоидных тритикале при скрещивании высокобелковых родителей между собой отмечали у 23% комбинаций, с/б х с/б – у 21, в/б х с/б – у 15, с/б х в/б – у 18. У коммерческих сортов этот эффект можно также получить и при помощи некорневых азотных подкормок при колошении. В среднем за 2009-2011гг. у сорта Корнет без удобрений содержание белка составляло 11,4%, при N30- 12,3, на фоне Р100 + N30 – 13,5, у сорта Легион соответственно – 11,9; 12,2; 13,1. При высоких урожаях зерна тритикале на уровне 8-10 т/га без поздних азотных подкормок приемлемые хлебопекарные свойства зерна, как и у пшеницы, не реальны. В связи с вышеизложенным, намечается ряд вариантов получения хлебопекарных изделий, удовлетворяющих рынок, из тритикалевой муки. Наиболее быстрым и реальным решением проблемы для коммерческих целей является добавка к тритикалевой муке пшеничной (70%+30%). То же отмечает Бебякин В.М., Цетва И.С. и др.(2008). Получается 45


хлеб с такими же параметрами, как и из высококачественной пшеницы (табл. 4), но с большим содержанием лизина, валина, аргинина, лейцина и ряда других аминокислот, чем у чистого пшеничного (Тертычная Т.Н. и др., 2000). Следует также отметить, что добавка 3050% тритикалевой муки к пшеничной заметно улучшает качество выпечки как по внешнему виду, так и по биохимическим компонентам белка в хлебе. Таблица 4 - Технологические свойства тритикалевой муки в смеси с пшеничной Мука Тритикалевая 100% Тритикалевая 70% +пшеничная 30% Тритикалевая 50% +пшеничная 50% Тритикалевая 30% + пшеничная 70% Пшеничная 100%

Объемный выход хлеба из 100г муки, см3 620 780 790 790 780

Общая хлебопекарная оценка, балл 4,0 4,7 4,9 4,9 4,6

Следующим вариантом решения проблемы хлебопекарных тритикале является разработка новых технологий по выпечке изделий из уже имеющихся коммерческих сортов с неплохими реологическими свойствами теста. Эти исследования были выполнены в Государственном НИИ хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии (Дремучева Г.Ф., Карчевская О.Е.). В качестве объекта изучения были использованы сорта Корнет и Консул селекции Донского ЗНИИСХ и Валентин и Сотник – Краснодарского НИИСХ. Использование тритикалевой муки в производстве хлебобулочных изделий перспективно для расширения сырьевой базы и увеличения ассортимента продукции с повышенной пищевой ценностью. Третий вариант - дальнейшая селекция на улучшение хлебопекарных свойств, приближающихся к пшеничному зерну. Ранее было высказано суждение (Грабовец А.И., 2010) о значимости продолжительной рекомбинации у гетерогенных популяций тритикале при давлении отбора по признаку “хлебопекарные свойства”. В условиях засушливого 2009 г. содержание белка в зерне сортов тритикале донской селекции варьировало в пределах 13.1-17,3%. Возникла редкая возможность на единой высокобелковой базе изучить другие параметры качества зерна тритикале. Проанализировали зерно 80 новых линий, изучавшихся в конкурсных испытаниях. Среди них встречали ряд линий с объемом хлеба 700 см3 и более. Причем это отмечали у генотипов как с фрагментами хромосом D-генома, так и без них. Если взять за критерий объем хлеба 700 см3, то первых было примерно 5,5% от числа выделенных, вторых – 24%. Характеристика некоторых из них представлена в таблице 2. У линии 3514/09, лидера по качеству хлеба, ряд параметров, кроме альвеограммы и числа падения, были такими же, как у ценной пшеницы (объем хлеба -830 см3, оценка хлеба 5,0 баллов, белок – 14,4%, клейковина 22,8). Электрофоретическая формула по М.М. Копусь – 3.3R.-. 3.2.-. , типичная для гексаплоидного тритикале без R/D замещений. У линии с D-фрагментом 3402/09 технологические параметры были аналогичными продовольственной пшенице. Приличную оценку имел хлеб (710 см3, 4,6 балла), в зерне было более 14% белка, 22,8% клейковины. Число падения составило 219 сек. В тоже время у аналогичной по D-фрагменту линии 3239/09 число падения было равно только 97 сек, однако общая хлебопекарная оценка было достаточно высокой - 4,7 балла при объеме хлеба 780 см3. По комбинации Союз/Дон//Pinokio также выявили две линии с D-фрагментами - 3468/09 и 3472/09 (донором D –фрагмента является сорт Дон). У них число падения, содержание белка и клейковины были высокими. Однако качественного хлеба из них изготовить не удалось. 46


Следовательно, генетический механизм синтеза глиадина, глютенина на фоне присутствия секалинов, пентозанов может иметь совершенно разный характер канализированности у различных генотипов. Это в равной степени относится и к селекционному материалу без фрагментов хромосом генома D. Судя по данным электрофореза глиадина, наряду с геномом D, определенное влияние на технологические свойства тритикале оказывают и хромосомы 1A, 1B и 1R. Несмотря на преобладающую низкую активность α-амилазы, высокое содержание белка и неплохие показатели по клейковине, хлебопекарные свойства многих генотипов с белковым маркером Gli 2 1А были плохими, но особенно это было характерно для линий с локусом Gli 8 1А. У линий 3546/09, 3553/09, 3557/09 различного происхождения объем хлеба был очень низким и составил 430-470 см3 , хотя содержание белка было равно -14,515,0%, клейковины 17,4-20,4 %. Число падения составляло 165-230 сек, но у них у хромосомы 1А был локус Gli 8. Таким образом, с помощью электрофореза можно начинать прогнозировать хлебопекарные качества у новых линий озимого тритикале с высоким содержанием белка в зерне. Итоги изучения линий, созданных по схеме озимое тритикале/озимая пшеница подтверждают возможность синтеза форм с неплохими технологическими свойствами и таким методом. Из 6 линий, дошедших до конкурсного испытания, у номера 3318/09 (АД Тарасовский/оз. пшеница Спартанка) объем хлеба составил 740 см3, число падения- 201 сек, содержание в зерне белка 17,6% и клейковины – 29,8. Никаких фрагментов хромосом генома D не прослеживается. Существуют также другие пути решения этой проблемы. В частности перспективным представляется метод получения гексаплоидных тритикале с хромосомами геномом D путем скрещивания тритикале 2n=56 × тритикале 2n=28 (по Куркиеву У.К. и др., 2010) или замена отдельных хромосом из геномов А и В на хромосомы D генома при полном геноме R (по Tao X.Z. и др.,1989) и др. Таким образом, контроль качества зерна у гексаплоидных вторичных тритикале зависит от ряда многих других аспектов метаболизма белков и углеводов, отличный от пшеницы, о чем свидетельствуют данные реологических свойств теста, характер корреляции между объемом хлеба и значениями альвеограммы при замесе теста. При многократной ступенчатой гибридизации и продолжительной рекомбинации реально получение генотипов тритикале с хлебопекарными свойствами, приближающимися к продовольственной пшенице без R/D замещений. При использовании генотипов с R/D замещениями имеется столько же возможностей по созданию хлебопекарных тритикале, как и без них; важно создавать генотипы, способные стабильно накапливать 14 и более процентов белка, до 20% сырой клейковины, 150 сек и более по числу падения. Клейковина должна быть не ниже второй группы по качеству, что по-видимому сопряжено со сниженной интенсивностью накопления пентозанов и секалинов. Проведенные исследования показали необходимость разработки новых методических аспектов при изучении реологических свойств теста из зерна тритикале. Ведь не всегда вполне удовлетворительные данные альвеограммы обуславливали адекватный объем тритикалевого хлеба. Видимо, нужны совершенно иные методы или показатели реологической оценки теста из муки тритикале, новая рецептура изготовления хлебобулочных изделий. Литература 1. Гордей И.А., Мечковская П.А. Использование маркеров для идентификации хромосом ржи и пшеницы у замещенных линий тритикале / Н.-т. бюл.Сибирского отд. ВАСХНИЛ.-Новосибирск.-1981.-с.125-128.

47


2. Грабовец А.И., Копусь М.М., Крохмаль А.В. Генетические основы решения проблем хлебопекарного тритикале// В сб.: Проблемы интенсификации и экологизации земледелия России. - Рассвет. - 2006.-С. 321-324. 3. Копусь М.М. Полиморфизм белков зерна и селекция озимых пшениц/ Автореф. Дис…докт. биол. наук. - Красндар.-1998.-54 с. 4. Куркиев У.К., Куркиев К.У,. Абдулаева А.К. Создание гексаплоидных тритикале с хромосомами генома D. // В сб.: Тритикале - генетика, селекция, агротехника, использование зерна и кормов . Мат.-лы междунар. научн.-практ. конференции “Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов“, Ростов-на-Дону, вып. IV. 2010. – С. 34-40. 5. Krolow K.D. Aneuploidie und Fertilitat bei amphidiploiden Weizen-Roggen-Bastarden Triticale. 6. Aneuploidie und Fertilitat bei oktoploiden Triticale-Formen //Pflanzenzucht, 1962, v.8, N2 7. Lukaszewski A.J. Improvement of breadmaking quality of triticale through chromosome translocations // Proceedings of the 4-th International Triticale Symposium/ Canada.Alberta.- 1998 . 8. Merker A. Cytogenetic investigations in hexaploid triticale //Hereditas.-1973. - p.285290. 9. Muntzing A. Experiences from work with octoploid and hexaploid rye-wheat (triticale). Biol.Zentralbl.1972.-91.- p.69-80 10. Perten. H. Application of the Falling Number method for Evaluating Alpha-Amilase Activity.- Cereal Chemistry.-1964.-V.41.-No3. - p.127-140. 11. Tao X.Z., Hu H. Recombination of R-D chromosome in pollen plants cultured from hybrid of 6x Triticale x common Wheat// Theoretical and applied Genetics.1989,v.7. 12. Wos.H., Mertzger R.J., Lukaszewski A.J., Cygankiewicz A.// The effect of the D-genome chromosome substitutions and of translocations of chromosome 1D on the some quality and agronomic parameters of winter triticale .-Proceedings of the 5-th International Triticale Symposium/ Poland.-Radzikow.-2002. - p.71-74. 13. Wos H, Brzezinski W., Arseniuk E., Zimny J., Wos J.// The effect of the translocation Valdy on some parameters of bread-making quality in winter triticale in Poland// 7-th International Triticale Simposium.-Mexico.-Sonora.-2009.-23-26. 14. Zeiler F. J. 1B/1R wheat- rye chromosome substitutions and translocations //Proceedings 4-th IWGS-Columbia, Missouri.-USA.-1973.-p. 209-222. 15. Цухия Т. Цитологическая стабильность тритикале// В кн.: Тритикале - первая культура, созданная человеком. - М.-Колос.-1978. – С.80-103.

48


ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВЫСОТЫ РАСТЕНИЯ ТРИТИКАЛЕ С КОМПЛЕКСОМ СЕЛЕКЦИОННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ В ГИБРИДАХ F1 Калмыш А.П., Ковтуненко В.Я., Панченко В.В. ГНУ Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко Россельхозакадемии 350012, Краснодар-12, E-mail: wheat@mail.ru Приведены данные исследования по взаимодействию высоты растения тритикале с комплексом селекционно-ценных признаков. Представлены результаты анализа на присутствие генов карликовости в сортах и линиях селекции Краснодарского НИИСХ и инорайонных НИУ, использованных в диаллельных скрещиваниях в качестве родительских форм. Ключевые слова: высота растения, селекционно-ценные признаки, гены карликовости, корреляция.

THE INTERACTION OF PLANT HEIGHT OF TRITICALE WITH A SET BREEDING AND VALUABLE FEATURES IN HYBRIDS F1 Kalmysh A.P., Kovtunenko V.Y., Panchenko V.V. Krasnodar Lukyanenko Research Institute of Agriculture 350012, Krasnodar-12, E-mail: wheat@mail.ru The data of studies on the interaction of plant height of triticale with a set breeding and valuable features. The results of analysis for the presence of dwarfing genes in varieties and breeding lines of Krasnodar Research Institute and other region’s research organizations used in the diallel crosses as parental forms. Key words: plant height, breeding and valuable features, dwarfing genes, correlation. Введение Согласно статистическим данным международной организации FAO, мировые площади возделывания тритикале с 1975 до 2010 года возросли с 467 га до 3926078 га (6). Это свидетельствует об увеличении интереса со стороны сельскохозяйственного производства к этой синтетической культуре. Однако более массовому внедрению в производство препятствует ряд негативных факторов, снижающих эффективность ее использования. И наиболее важным, на сегодняшний день, является слабая устойчивость к полеганию. В результате полегания растений, происходят значительные потери зерна, прорастание его на корню, снижаются крупность и натура, ухудшаются посевные, физические и биохимические показатели качества семян, возрастают затраты, связанные с их уборкой (1, 3, 4). Для решения этой проблемы существует множество способов, но наиболее эффективным является использование источников короткостебельности в качестве доноров устойчивости к полеганию. Материал и методика Исследования проводились в 2010-2011гг. на опытных полях Краснодарского НИИСХ Россельхозакадемии. С целью получения высокопродуктивных низкорослых форм тритикале, сочетающих в себе комплекс селекционно-ценных признаков, был проведен цикл скрещиваний по полной диаллельной схеме с участием шести сортов и линий селекции Краснодарского НИИСХ и инорайонных научно-исследовательских учреждений, имеющих различную степень выраженности высоты растения. Все образцы, выступавшие в качестве 49


родительских форм, были переданы для анализа с помощью молекулярных маркеров на присутствие генов карликовости и R/D замещения в Центр молекулярной биотехнологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. В результате диаллельных скрещиваний получено 30 гибридов первого поколения, которые были включены в посев под урожай 2011 года. Посев гибридного материала был произведен в трехкратной повторности по двум предшественникам: занятой пар и подсолнечник с выборкой 60-70 растений. В течение вегетации проводились фенологические наблюдения и визуальная оценка селекционно-ценных признаков. Перед началом колошения, для исключения эффекта полегания и с целью более точной оценки степени фенотипического доминирования (Hp), была проведена фиксация растений родительских форм и гибридов F1 в вертикальном положении. Для структурного анализа с двух предшественников в каждой повторности было отобрано по 10 типичных растений. Анализ гибридных растений и родительских форм проводили по следующим признакам: высота растений, длина верхнего междоузлия, длина нижнего междоузлия, масса растения, масса колосьев с растения, масса главного колоса, длина главного колоса, число озерненных колосков, число зерен с главного колоса, масса зерна с главного колоса, масса зерна с растения, масса 1000 зерен. Полученные данные были подвергнуты математической обработке для определения корреляционной зависимости между селекционно-ценными признаками (2) и степени фенотипического доминирования для растений F1 по формуле G.M. Beil, R.E. Atkins (5). Результаты исследований и их обсуждение Сорт Гренадер и линия 01-78т10, селекции КНИИСХ, относятся к высокорослым формам тритикале с высотой более 155 см. Сорта Валентин 90 (КНИИСХ) и Консул (СД СХОС) относятся к среднерослым, их высота составляет 130-145 см. Сорт ПРАГ 530 (ДОС ВНИИР им. Н.И. Вавилова) и линия К-119 (Ставропольский НИИСХ) являются короткостебельными образцами с высотой 85-105 см. В 2011 году по предшественнику подсолнечник родительские формы с максимальной и минимальной высотой растений сформировали наименьший урожай. Сорт Гренадер снизил урожайность в связи с ранним полеганием в период налива зерна. Сортообразец К-119 формирует небольшой плотный колос с мелким зерном, в следствии плейотропного эффекта генов короткостебельности на элементы продуктивности. Образцы Валентин 90, Консул и ПРАГ 530 имели максимальную продуктивность (таблица 1). Таблица 1 - Хозяйственно-биологические признаки родительских форм, КНИИСХ, 2011 г. Сорт, линия Гренадер 01-78т10 Валентин 90 Консул ПРАГ 530 К-119 Союз, st

Высота, см 175 155 145 130 105 85 135

Устойчивость к полеганию, балл 4 8 9 9 9 9 9

Урожайность, ц/га 68,3 93,9 107,7 114,9 109,3 69,1 81,4

По результатам молекулярно-маркерного анализа установлено присутствие аллели Rht-B1b у трех образцов, наличие ржаного гена карликовости Ddw1 у четырех образцов, причем у сорта Консул этот ген обладает аллелями «дикого» типа. Также обнаружено 2R/2D замещение у образца К-119, что косвенно указывает на наличие в его генотипе аллеля Rht-8 (табл. 2).

50


Таблица 2 - Присутствие аллелей генов короткостебельности и R/D замещений в родительских формах Гены короткостебельности Ddw1 2R/2D (Rht-8(?) + +(?) + + +

Сорт, линия Rht-B1b + + + -

Гренадер 01-78т10 Валентин 90 Консул ПРАГ 530 К-119

Сверхдоминирование или гетерозис по высоте растений был отмечен в комбинациях прямых и обратных скрещиваний между высокорослыми формами (Гренадер и 01-78т10) и короткостебельными образцами (ПРАГ 530 и К-119) (таблица 3,4). Таблица 3 - Степень фенотипического доминирования (Hp) по высоте растений в гибридах F1, КНИИСХ, 2011 г.

Гренадер 01-78т10 Валентин 90 Консул ПРАГ 530 К-119

Гренадер

01-78т10

1,5 -0,9 0,9 -0,5 -0,1

1,6 -0,5 0,6 -0,3 0,0

Валентин 90 -0,3 -0,9 -1,5 0,2 0,3

Консул 0,7 0,7 -1,1 -1,2 -0,2

ПРАГ 530 -0,5 -0,4 0,3 -1,0 1,6

К-119 -0,3 -0,1 0,1 -0,2 1,6 -

В прямых и обратных скрещиваниях между сортами Валентин 90 и Консул, а также Консул и ПРАГ 530, была обнаружена депрессия признака высота растений, что указывает на различие по генетическим системам, контролирующим данный признак в этих образцах. Таблица 4 - Степень фенотипического доминирования (Hp) по высоте растений в гибридах F1, КНИИСХ, 2011 г.

♀ Гренадер 01-78т10 Валентин 90 Консул ПРАГ 530 К-119

Гренадер

01-78т10

1,4 -0,5 0,7 -0,4 -0,3

1,2 0,0 0,8 -0,2 0,0

Валентин 90 -0,9 -0,7 -1,0 0,5 0,1

Консул 0,7 0,7 -1,2 -1,0 -0,4

ПРАГ 530 -0,4 -0,2 0,6 -0,8 1,2

К-119 -0,2 0,1 0,2 -0,5 1,6 -

Корреляция высоты растения с комплексом признаков в 2011 году была положительной и варьировала, практически во всех случаях, от средней степени зависимости до сильной (таблица 5). Исходя из этого, следует вывод о том, что, при отсутствии полегания, с увеличением высоты растения идет улучшение всех исследуемых признаков. Выводы и заключение Изучена степень проявления высоты растений у гибридов F1 и родительских форм во внутривидовых скрещиваниях. Установлена положительная корреляция между высотой 51


растения тритикале и элементами продуктивности в условиях отсутствия полегания. Наибольшую продуктивность среди родительских форм имеют образцы с высотой от 105 до 145 см. В результате молекулярно-маркерного анализа родительских форм выявлены различия по присутствию генов редукции высоты во всех образцах. Литература 1. Альдеров А.А. Генетические основы низкорослости тетраплоидных пшениц и стратегия создания нового исходного материала для селекции. Автореф. Дисс. … доктора биол. наук. Л.: ВИР. 1991. 42с. 2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос. 1979. 416 с. 3. Куркиев К.У., Куркиев У.К., Альдеров А.А. Генетический контроль короткостебельности гексаплоидных тритикале (Triticosecale Wittm.). Генетика. 2006. Т. 42. №3. С 369-376. 4. Куркиев

К.У. Новый исходный материал для селекции короткостебельных гексаплоидных тритикале. / Куркиев К.У., Куркиев У.К. // ТРИТИКАЛЕ. Материалы международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН. - Ростов-на-Дону, 2010. - С. 118-121.

5. Beil, G.M. Inheritance of quantitative characters in grain sorgum/ G.M. Beil, R.E. Atkins // Iowa State. J. Science. - 1965. - V.39. - N.3. – P.52. 6. FAOSTAT. FAO Statistics Division 2012. Data at 03 May 2012. Available at http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor

52


Таблица 5 - Корреляция высоты растения тритикале с селекционно-ценными признаками

Показатель

Длина верхнего междоузлия Длина нижнего междоузлия Масса растения Масса колосьев с растения Масса главного колоса Длина главного колоса Число озерненных колосков Число зерен с гл. колоса Масса зерна с гл. колоса Масса зерна с растения М1000, г

Высота родительских форм по предшественникам

Высота гибридов F1 по предшественникам

Подсолнечник

Занятой пар

Средняя

Подсолнечник

Занятой пар

Средняя

0,90 0,53 0,72 0,58 0,72 0,63 0,63 0,46 0,69 0,59 0,80

0,92 0,38 0,59 0,49 0,66 0,60 0,63 0,44 0,63 0,50 0,83

0,91 0,45 0,60 0,50 0,69 0,61 0,63 0,45 0,66 0,52 0,74

0,88 0,47 0,51 0,45 0,77 0,42 0,44 0,59 0,76 0,49 0,66

0,87 0,30 0,38 0,33 0,56 0,41 0,39 0,44 0,55 0,36 0,42

0,63 0,26 0,33 0,29 0,48 0,31 0,31 0,38 0,47 0,32 0,35

53


УДК 633.11:[631.527:575] ПРОЛАМИНЫ ЗЕРНА СЕЛЕКЦИОННЫХ СОРТОВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И УЛУЧШЕНИЯ СОРТОВЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН Копусь Е. М., Копусь М. М. ФГБОУ ВПО Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия г. Зерноград, Ростовская обл. E- mail: mkopus@gmail.com, elenakopus@mail.ru Проанализированы суммарные спектры проламинов зерна сортов озимых пшениц и тритикале, озимых и яровых ячменей ведущих селекционных НИИ Ростовской области (ВНИИЗК и ДЗНИИСХ ), внесённых в их каталоги в 2010 году – всего 93 сорта.Записанные генотипические формулы могут служить эталонными для быстрой лабораторной идентификации семян сортов находящихся в обороте. Ключевые слова: Проламины, пшеница, тритикале, ячмень, семена, эталонные спектры. Введение. Среди зерновых культур России и Ростовской области важнейшими являются пшеницы, тритикале и ячмени. В 2010 году в Госреестр Ростовской области по этим культурам было внесено 183 сорта [1]. Как известно, сорт живёт пока он не засорён. Засорение ведёт к гибели сортов. Поэтому проблема идентификации сортов и гибридов является постоянно актуальной в земледелии, а на рынке товарных партий семян имеет особую, коммерческую значимость. Оценка сортовой принадлежности и сортовой чистоты путём апробации и грунтового контроля не всегда может быть достаточной, так как эти методы основываются на морфологических признаках, которые ограничены и носят сезонный характер [2]. Наиболее полная информация об индивидуальных наследственных характеристиках сортов содержится в ядерной ДНК. Однако ДНК-маркеры всё ещё сложны, дороги и использовать их для систематической идентификации генов или сортовой чистоты нецелесообразно. Наиболее удобными генетическими маркерами у пшениц, тритикале и ячменей в настоящее время являются спирторастворимые белки зерна – проламины. Разработка генетической номенклатуры электрофореграмм позволила внести в изучение сортового и внутрисортового полиморфизма генетическую основу [3]. Поэтому в 2004 году для исполнения ФЗ « О семеноводстве» (ст. 26), где наряду с апробацией и грунтовым контролем посевов, предусмотрено введение лабораторного контроля сортовой чистоты и сортового соответствия элитных и репродуктивных семян по электрофореграммам белков зерна семян [4]. Цель. Изучить полиморфизм сортов пшеницы, тритикале и ячменей; их подлинность и чистосортность у селекционера в первичном и промышленном семеноводстве с использованием электрофореграмм проламинов и разработать рекомендации для практического использования. В задачу наших исследований на первом этапе входило изучение суммарных спектров проламинов всех сортов озимых мягких и твёрдых пшениц, озимого тритикале, ярового и озимого ячменей, находившихся в каталогах 2010года ГНУ Всероссийского НИИ зерновых культур им. И.Г.Калиненко и ГНУ Донского зонального НИИСХ [5, 6]. Условия, материалы и методы исследований. В работе изучались перспективные (переданные в ГСИ), новые (внесённые в Госреестр по Ростовской области) и коммерческие (с которыми ведётся семеноводство) сорта озимых мягких и твёрдых (тургидных) пшениц, озимого тритикале, озимого и ярового ячменей. Для исследований использовали семена сортов, выращенных в 2010 году на полях ВНИИЗК и ДЗНИИСХ в условиях типичных для этих зон. Запись электрофореграмм проламинов проводили по каталогам, составленным на 54


КГ [3, 7]. SDS – седиментация – косвенный метод определения «силы муки». Нами разработана модификация этого метода для быстрого определения качества зерна пшениц в селекции и семеноводстве [8]. Результаты исследований. На начальном этапе исследований изучался суммарный спектр проламинов у образцов, поступающих от селекционера (30 –35 г зерна размалывается как единый образец). Суммарный спектр является первым эталонным спектром сорта. Он позволяет судить о подавляющих биотипах в сорте, но не даёт возможности выявить малые биотипы и наличие примесей. Биотипом по проламинам в сорте можно называть только ту часть растений, которые различаются по аллелям этих белков, но не отличаются по морфологии. Таким образом, при апробации выявить их не представляется возможности. По современным требованиям биотипа должно быть более 5% в популяции зёрен сорта, меньшее процентное содержание считается примесью [9]. Таблица 1 – Суммарный спектр глиадинов у сортов озимой мягкой пшеницы, находящейся в каталоге ГНУ ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко Россельхозакадемии в 2010 г. (урожай 2010 г. из КС и МС) № Аллели глиадинкодирующих локусов хромосом SDS п/п Сорт седимента оценка 1В 1D 6A 6B 6D 1А глиадина ция (мл.) Сорта защищённые патентом 1 Гарант * 5 1 7 1+3 1 1 Х++ 56 2 Дар Зернограда 4 1 2 1 1 1 Х 52 3 Девиз 3 1 2 1 1 1 Х 51 4 Дон 93 * 3 1 7 1 1 1 Х+ 53 5 Дон 95 3 1 1 1 2 1 Х 52 + 6 Дон 105 * 3 1+4 7 1 1 1 Х 54 7 Дон 107 4 1 4 3 2 2 Отл 59 8 Донская безостая * 4 1 7 3+1 1 2 Отл 59 9 Донская юбилейная* 4 1 7 1 1 1 Х 52 эритр. 10 Донской маяк * 3 1 2 1+3 1 1 Х 54 + 11 Донской простор * 4 1 7 1 1 1 Х 61 лют. 12 Донской сюрприз 4 1 7 1 1 1 Х+ 55 лют. + 13 Ермак * 3 1 7+1 3 1 1 Х 51 14 Зарница 4 1 4 3 1 1 Х+ 51 + 15 Зерноградка 9 3 1 4 1 1 1 Х 51 16 Зерноградка 10 5 1 7 3 1 2 Отл 59 + 17 Зерноградка 11 * 3 1+7 4 3 1 2 Х 56 + 18 Конкурент * 4 1 7 1 1 1 Х 55 лют. 19 Марафон 3 1 1 1 1 1 Х 54 20 Подарок Дону * 4 1 2 1 1 1 Х 56 21 Ростовчанка 3 * 12 1 7 3 1 1 Х++ 59 + 22 Ростовчанка 5 * 4 1 7 1 1 1 Х 52 лют 23 Спартак 3 1 7+1 3 1 2 Отл 55 + 24 Станичная * 4 1 4 1+3 1 1 Х 53 + 25 Танаис * 3 1 7 1 1 1 Х 54 Сорта, находящиеся в Государственном сортоиспытании (ГСИ) 1 Аксинья 4 1 1 1 1 1 Х 55 2 Изюминка 3 1 1+7 1 1 1 Х+ 55 + 3 Лидия 3 1 1+7 1 1 1 Х 50 4 Регата 4 1 7 1 1 1 Х+ 52 лют Примечание: * - отмечены сорта, с которыми в настоящее время ведётся первичное семеноводство во ГНУ ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко Россельхозакадемии 55


В 2010 году в каталоге ВНИИЗК находилось 25 сортов озимых мягких пшениц, защищённых патентами и 4 – в ГСИ (табл. 1). С 15 сортами ведётся семеноводство (отмечены звёздочкой). Наиболее распространёнными аллелями по локусу 1А хромосомы 3 и 4 аллели, по 1В – 1, по 1D – 7 (4) и 1 (2), 6А – 1 и 3, 6В – 1 и 2, 6 D – 1 и 2. Преобладание тех или иных аллелей говорит об их адаптивной и хозяйственной значимости в данном регионе. Однако идентифицировать сорт по зерну в лабораторных условиях нужно по аллелям всех шести локусов. Из таблицы 1 видно, что сочетание Гли 4. 1. 7. 1. 1. 1. встречается часто и некоторые сорта по суммарному спектру идентичны: Донская юбилейная, Донской простор, Донской сюрприз, Конкурент, Ростовчанка 5, Регата (то есть 6 из 29 сортов). Совпадают по Гли 4.1.2.1.1.1. – Дар Зернограда и Подарок Дону; по Гли 3.1.7.1.1.1. – Дон -93 и Танаис. Остальные сорта отличимы по суммарным спектрам. Однако не по всем из них ведётся семеноводство. Кроме того, некоторые из них могут отличаться по морфологии, как это видно у сортов Донская юбилейная – эритроспермум, Донской простор – лютесценс. Различия у этих сортов могут быть также выявлены при изучении внутрисортового полиморфизма по глиадинам. Таблица 2 – Суммарный спектр глиадинов у сортов озимой мягкой пшеницы, находящихся в каталоге ДЗНИИСХ в 2010 году (урожай 2010 г. из КС) № Глиадины SDS п/п седимен Сорт Оценка таця 1A 1B 1D 6A 6B 6D глиадина (мл) Сорта защищены патентом 1 Агуста 4 1 4 3 2 2 Отл 60 + 2 Авеста 4 4 4+1 1 2 1 Х 57 3 Агра 4 4+1 1 1 1 1 Х 55 4 Арфа 4 4+1 7 1 1 1 Х+ 56 5 Губернатор Дона 4 1 4 3 2 2 Отл 59 6 Доминанта 4 1 7 3 2 2 Отл 58 + 7 Донэко 4 4 5+2 1 1 1 Х 57 8 Престиж 4 1 7+1 3 1 1 Х+ 56 ++ 9 Росинка тарасовская 5 1 7+2 3 1 2 Х 55 10 Северодонецкая юбилейная 4 1 4 3 1 2 Отл 61 11 Тарасовская остистая 4 1 4 3 1 1 Х++ 58 12 Тарасовская 97 4 4 5+1 3+1 1 2 Отл 60 Сорта, находящиеся в ГСИ 1 Донна 12 1 3 1 1 1 Х 54 2 Донская лира 3 4+1 2 1 1 1 Х 53 3 Золушка 3 1 2 1 3 1 Х 56 4 Камея 2 1 2 3 1 1 Х 57 5 Магия 14 1 3 3 1 2 Х 56 + 6 Миссия 3 1 4 1 2 1 Х 55 7 Тарасовская 70 4 4 5 1 1 1 Х 54 В 2010 году в каталоге ДЗНИИСХ находилось 19 сортов озимых мягких пшениц, 12 из них защищены патентами, а 7 находится в ГСИ (табл. 2). Со всеми защищёнными патентами сортами ведётся семеноводство. Наиболее распространёнными аллелями по локусу 1А хромосомы является 4 аллель; по 1В – 1; по 1Д 4 (7, 5) и 1 (2); по 6А – 3 и 1; по 6В – 1 и 2; по 6Д – 1 и 2. Из таблиц 1 и 2 видно, что у сортов ДЗНИИСХ по локусам 1А и 1Д хромосом наблюдается больший полиморфизм (разнообразие), чем у сортов ВНИИЗК. Отличаются они и по встречаемости Гли – аллелей по 1В, 6А, 6В и 6Д локусам хромосом. 56


Так, сорта Августа, Губернатор Дона, Северодонская идентичны по глиадину Гли 4.1.4.3.2.2. (то есть 3 сорта из 19). Остальные сорта отличаются между собой хотя бы по одному из локусов. Показатель SDS – седиментации у сортов озимых мягких пшениц ВНИИЗК и ДЗНИИСХ колеблется в одних пределах: 51 – 61 мл. Таблица 3 – Суммарный спектр глиадинов у сортов озимой твёрдой (тургидной) пшеницы, находящихся в каталоге ВНИИЗК в 2010 году (урожай 2010 г. из КС) № п/п

Сорт

1 2 3 4 5 6 7

Аксинит Амазонка Гелиос Дончанка Донской янтарь Курант Терра

1 2

Агат донской Лазурит

1A

1B

Глиадины 1D 6A

Сорта защищены патентом 10 1 5 4т 13х 1т 13х 4т 4 2+1 13х 4т 10 6т Сорта, находящиеся в ГСИ 13х 1 13х 1 -

6B

6D

SDS седиментация (мл)

4т 1 3т 3т 3т 1 1

2 2 1 2 3 2 1

-

37 31 28 29 32 47 36

3т 3т

1 1

-

37 37

В 2010 году в каталоге ВНИИЗК находилось 9 сортов озимых твёрдых пшениц, 7 из которых защищены патентами (с ними ведётся семеноводство), а 2 находятся в ГСИ. Наиболее распространенными аллелями по локусу 1А хромосомы является: 1, 3 (5 из 9); по 1В – 1 и 4 т, по 6А – 1 и 3т; по 6В – 1 и 2. Сходными по глиадинам являются только Агат донской и Лазурит. Все остальные сорта отличаются. Показатель SDS – седиментации у озимых твёрдых пшениц колеблется от 28 мл до 37, а у нового сорта Курант он достигает 47 мл, что свидетельствует о высоком качестве клейковинных белков этого сорта. Таблица 4 – Суммарный спектр тритикалинов у сортов озимого тритикале, находящихся в каталоге ДЗНИИСХ в 2010 году (урожай 2010 г. из КС) № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Тритикалины 1A 1B 1D 6A 6B Сорта защищены патентом Аграф 6 3R5 4т 2 Аллегро 6 3R2 3 2 Бард 6 3R1 2 1 Водолей 14 3R3 1 1 Дон 8 3 2 Зимогор 6 3R4 2 1 Каприз 6 3R2 1 1 Кентавр 5 3R4 3т 5 Консул 6 3R4 2 2 Корнет 6 3R 1 1 Легион 3 3R1 3 3 Тарасовский юбилейный 6 3R4 1 1 ТИ 17 2 3 1 2 Торнадо 6 3R2 3 2 Сорт

57

6D 2 2 2 -

Примечание Зел./масса Зел./масса Зерно « « « « « « « « « « Зел./масса


15

Трибун

1 2 3 4

Алмаз Вокализ Капрал Топаз

14 3R 3т Сорта, находящиеся в ГСИ 13 3R4 2 6 3R4 1R 13 3R4 3R 5 3R 1

4

2

Зерно

2 1 2 1

-

Зерно « « «

В 2010 году в каталоге ДЗНИИСХ находилось 19 сортов озимых тритикале, 15 из них защищены патентами, а ещё 4 находятся в ГСИ (табл.4). Со всеми сортами, защищёнными патентами, ведётся семеноводство. По спектрам проламины тритикале больше похожи на глиадины твёрдых (тетраплоидных) пшениц, у которых отсутствует Д – геном. Однако локус 1В – 1R хромосомы у тритикале представлен только аллелями (компонентами) ржи (со значком R). По локусам 1А, 6А, 6В и 6Д хромосом можно записать встречающиеся аллели (блоки компонентов) по каталогам для мягких и твёрдых пшениц. Наиболее распространёнными аллелями по локусу 1А хромосомы являются аллели 1А6 (10 из 19) и 1А14; по 1В – 1R существуют различные варианты блока 1В3 от 1 до 9; по 6А – 1,2,3,4; по 6В – 1,2,3,4,5; по 6Д – 1 и 2. По тритикалинам сходных сортов практически нет. Таблица 5 – Суммарный спектр гордеинов у сортов озимого и ярового ячменя, находящихся в каталоге ВНИИЗК в 2010 году (урожай 2010 г. из КС). № п/п

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5

Сорт

Гордеины A B F Сорта защищены патентом Жигули 3 14 3 Ларец 21 21 4 Мастер 1 21 1 Полёт 21 21 1 Зернрградский 8 2 17 3 Зерноградец 770 23 29 3 Зерноградский 584 23 29 3 Приазовский 9 14 8 2 Ратник 2 31 1 Сокол 2 19 3 Тонус 1 12 3 Ясный 1 12 3 Сорта, находящиеся в ГСИ Тигр 23 8 1 Тимофей 1 8 1 Леон 12 21 1 Новик 1 8 1 Щедрый 2 18 3

Примечание Озимый Двуручка Двуручка Озимый Яровой Озимый Озимый Яровой Яровой Яровой

В 2010 году в каталоге ВНИИЗК находилось 17 сортов ячменей, 12 из которых защищены патентами, а 5 находятся в ГСИ. Четыре из них – озимые, 2 – двуручки и 12 – яровые. Со всеми сортами, защищёнными патентами, ведётся семеноводство (табл.5). По спектрам гордеинов у озимого ячменя встречаются HorA21 (2 сорта), Hor A1 (2), HorA3 (1), HorA23 (1), у ярового ячменя – Hor A1(3), Hor A2 (4), Hor A23 (2), HorA12 (1), Hor A14 (1). По локусу Hor B – Hor B21 (4), Hor B29 (2), Hor B8 (2), Hor B12 (2), Hor B17, 18 и 19 (1). По локусу Hor F – F1 (7), Hor F3 (8), Hor F2 (1), Hor F4 (1). Среди них тоже есть идентичные по спектрам гордеинов сорта. К ним относятся Зерноградец 770 и Зерноградский 584 (Hor 58


23.29.3), Тонус и Ясный ( Hor 1.12.3.), Тимофей и Новик (Hor 1.18.3.). Остальные сорта отличаются между собой хотя бы по одному из локусов. Выводы. Проанализированы суммарные спектры проламинов всех селекционных сортов, внесённых в каталоги ВНИИЗК и ДЗНИИСХ в 2010 году; озимых мягких – 48 сортов и озимых твёрдых пшениц – 9 сортов; озимых тритикале – 19; озимых и яровых ячменей – 17. Всего 93 сорта ростовской селекции. Записаны генотипические формулы электрофореграмм каждого сорта и cоставлен альбом эталонных спектров для быстрой лабораторной идентификации семян сортов, находящихся в обороте. Изучена встречаемость аллелей (блоков компонентов) по локусам контролируемых ими хромосом. Выявлены сходные по электрофореграммам проламинов сорта и их индивидуальные отличия. Установлено, что суммарные спектры дают общее представление о подавляющем биотипе в сорте или о наличии 2–х примерно равных биотипа по локусам. Однако они не позволяют говорить о малых биотипах, о биотипах представленных неконтрастными аллелями, а также наличии примесей. Это можно сделать только при более детальном изучении сортов (по зёрнам), что и проводится нами сейчас. Литература 1.Сортовой состав сельскохозяйственных культур, рекомендованных для возделывания в Ростовской области на 2010 год (рекомендации). Мин. сельхоз. и прод. РО, Инспектура по РО – филиал ФГУ «Госсорткомиссия». Ростов-на-Дону, 2010.- С. 113. 2.Грабовец А.И., Фоменко М.А. Озимая пшеница. Монография. Ростов-на-Дону, ООО «Издательство юг», 2007. - 600 с. 3.Копусь М.М. Проламины зерна и использование их генетического полиморфизма в селекции на Дону. / Копусь М.М., Копусь Е.М., Фоменко М.А., Крохмаль А.В. Селекция, семеноводство и возделывание полевых культур. – Ростов-на-Дону, 2004. С. 221-241. 4.Закон РФ «О семеноводстве» ст. 26. 5.Сорта и гибриды зерновых и кормовых культур Всероссийского НИИ зерновых культур им. И.Г.Калиненко. - Ростов–на–Дону, 2010. - С. 96. 6.Сорта полевых культур Донского зонального НИИСХ. Ростов-на-Дону, 2010. - 124 с. 7.Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Ладогина М.П., Калибушкин Б.А., Полиморфизм гордеинов у сортов ярового ячменя. Генетика. Т. 30, №5, 1994. - С. 604-614. 8.Копусь М.М. Нецветаев В.П., Копусь Е.М., Маркарова А.Р., Нецветаева О.В. Экспресс–методы оценки селекционного материала пшеницы по качеству зерна. Достижения науки и техники АПК, 01 – 2010. С. 19-22. 9.Методика проведения лабораторного сортового контроля по группам сельскохозяйственных растений. М. ФГНУ «Росинформагротех», 2004. - С. 96.

59


УДК: 633.112.9»324»:631.527:581.036 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОВОКАЦИОННЫХ ФОНОВ НА МОРОЗО - И ЗИМОСТОЙКОСТЬ В СЕЛЕКЦИИ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ Кравченко В.М., Гриб С.И., Буштевич В.Н., Позняк О.Н. РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» 222164, Республика Беларусь, Минская область,г. Жодино, ул. Тимирязева 1 e-mail: kravchenko_vm@np.by Приведена оценка морозо- и зимостойкости коллекционных, селекционных образцов и гибридных популяций F3 озимого тритикале на различных провокационных фонах. Показана эффективность использования данных фонов для повышения морозо- и зимостойкости образцов и выведения новых сортов озимого тритикале. Ключевые слова: провокационные фона, морозо-зимостойкость, селекция, тритикале EFFICIENCY IN THE USE OF PROVOCATIVE BACKGROUNDS ON FROST AND WINTER HARDINESS IN SELECTION OF WINTER TRITICALE Kravchenko V. M., Grib S. I., Bushtevich V. N., Poznyak O. N. The Research and Practical Centre of Arable Farming of the National Academy of Sciences of Belarus, 1, Timiriazeva St., 222164 Zhodino, Minsk Region e-mail: kravchenko_vm@np.by The estimation of frost- and winter hardiness of collection, selection samples and F3 hybrid populations of winter triticale on various provocative backgrounds is resulted. Efficiency of use of these backgrounds is shown for the increase of frost- and winter hardiness of samples and breeding of new varieties of winter triticale. Key words: provocative backgrounds, frost, winter hardiness, breeding, triticale Посевные площади озимого тритикале в Республике Беларусь стабилизировались в последние годы на уровне 400-500 тыс. га. Динамичный рост посевов тритикале происходит благодаря таким преимуществам культуры как, высокая урожайность, повышенная устойчивость к болезням, меньшая требовательность к почвенным условиям, более низкая себестоимость производства зерна (по сравнению с пшеницей), а также высокая кормовая ценность зерна. Несмотря на существенные достоинства озимого тритикале, ряд недостатков присущ и лучшим современным зарубежным и отечественным сортам, в частности, требуется повышение зимостойкости растений озимого тритикале [1]. Среднегодовая гибель от неблагоприятных условий перезимовки составляет по Республике Беларусь около 8% площади посевов, а в отдельные годы достигает 18%. Гибель озимых растений происходит чаще всего в результате выпревания и поражения снежной плесенью, реже в случае воздействия на растения низких температур, вымокания и других факторов. В естественных полевых условиях не всегда представляется возможным объективно оценить зимостойкость изучаемых образцов. В принципе оценить зимостойкость образцов можно как прямыми, так и косвенными методами, однако наиболее достоверную и точную оценку селекционного материала можно получить только прямыми методами с использованием провокационных фонов [2, 3]. 60


2006 2007 2008 2009 2010 2011 Всего

53 70 150 623 163 235 1294

53 70 150 81 55 54 463

53 70 150 81 55 54 463

150 81 55 54 340

51 4 55

33 102 35 66 23 259

короткостебельности, продуктивности, устойчивости к болезням

морозостойкости

зимостойкости

промораживание в морозильной камере

провокационный фон на морозостойкость (уборка снега с гряды)

провокационный фон на зимостойкость (задержка таяния снега)

Год изучения

естественный фон (поле)

Исходный материал и методика исследований В качестве материала исследований использовались коллекционные, селекционные образцы и гибридные популяции F3 озимого тритикале, а также отборы из них в период 20062011 гг. Оценка морозо - и зимостойкости растений озимого тритикале проводилась на 3-х провокационных фонах: на морозостойкость – путем промораживания сосудов в морозильной камере, удаления снега с насыпной гряды и провокационном фоне на зимо Таблица 1 - Объемы испытания озимого тритикале на зимо - морозостойкость (2006 -2011 гг.) Оценено образцов на Оценено образцов на Отобрано растений по признаку, морозостойкость, зимостойкость, шт. шт. шт.

30 73 64 143 310

стойкость с задержкой таяния снега, а также в естественных полевых условиях (таблица 1). В 2006-2011 гг. было оценено 2560 образцов, в том числе: на провокационном фоне на зимостойкость с задержкой таяния снега дана оценка зимостойкости 463, на провокационном фоне на морозостойкость с удалением снегового покрова – 463, на провокационном фоне с промораживанием растений в морозильной камере – 340. Отобрано и включено в селекционный процесс 624 образца, в т.ч. по признаку морозостойкости - 259, по признаку зимостойкости – 55, по продуктивности, короткостебельности и устойчивости к болезням – 310. Провокационный фон на морозостойкость с промораживанием сосудов в морозильной камере. В сосуды размером 0,33 х 0,33 м, набиваемые почвой, состоящей из дерновоподзолистой и торфяной в соотношении 2:1, высевались ленточным способом (в ленте 2 рядка на расстоянии 3 см друг от друга, расстояние между лентами 7 см, от края сосуда 5 см, между семенами 1см) семена озимого тритикале. В средней ленте высевался стандарт - сорт Михась. Сосуды размещались на вегетационной площадке для прохождения естественного закаливания растений. На протяжении зимы проводилось промораживание растений в сосудах для определения критической температуры вымерзания растений в условиях текущего года. После промораживания сосуды помещались вначале в холодную комнату при температуре около 00С, а затем переносились на стеллажи для отрастания растений при температуре около +150С. Провокационный фон на морозостойкость в виде насыпной гряды шириной 1м и высотой 40 см. В течение зимы с гряды убирался снеговой покров для большей вероятности промерзания растений при температурах, близких к критическим. 61


Провокационный фон на зимостойкость с задержкой таяния снега. Задержка снега проводилась в январе – феврале месяце путем насыпки снега на опытные делянки и укрытия их белыми рамками для отражения солнечных лучей с целью создания благоприятных условий для выпревания растений. Естественный фон (поле). Посев проводился сеялочным (5 м2, 2 м2) или ручным способом на полях РУП «Научно-практического центра НАН Беларуси по земледелию». Результаты исследований Провокационный фон на морозостойкость с промораживанием сосудов в морозильной камере Оценка морозостойкости образцов озимого тритикале проводилась путем промораживания сосудов в морозильной камере и подсчета выживших растений на 21-й день после проморозки. Промораживание коллекционных, селекционных образцов и гибридных популяций F3 озимого тритикале проводилось при разных критических температурах в зависимости от складывающихся погодных условий текущего года. В 2007-2008 гг. оценка морозостойкости была дана 14 отборам из гибридных популяции F3 2006-2007 гг., 19 отборам 2006-2007 гг. с коллекции, 61 гибриду F3 урожая 2007 г., 3 образцам контрольного питомника, 39 образцам конкурсного сортоиспытания, 4 сортам (Польша), 33 отборам 2006 г. Промораживание растений озимого тритикале проводилось при температуре -170С, которая явилась критической для стандарта с. Михась, так как количество живых растений после проморозки составило 50-60 %. Достоверно лучше стандарта с. Михась было выявлено 32 образца, в т.ч. 8 отборов из 33 оцениваемых. В таблице 2 приведены лишь некоторые образцы озимого тритикале, которые оказались на уровне или достоверно лучше стандарта сорта Михась. Таблица 2 - Результаты оценки гибридов F3 озимого тритикале на морозостойкость в морозильной камере (2007-2008 гг.) и отобранных потомств в полевых условиях (2008-2011 гг.) 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 Номер гибрида морозостойкость, % зимостойкость, % Михась, st 0,0-59,1 16,7-92,5 13,0-59,2 9,8-54,9 ИГ-226/07 27,6 91,3* 23,7 26,3 Г-6002 10,9 93,9* 20,3 35,2 Г-5125 29,8 97,5* 24,8 39,4* Г-5049 27,0 93,4* 43,1* 44,7 Г-5113 31,9* 98,3* 17,3 34,7* * - достоверно лучше стандарта с. Михась Всего из оцениваемых по признаку морозостойкости гибридов F3 было отобрано 74 потомства растений, которые в дальнейшем высевались в полевых условиях 2008-2009 гг. с целью их дальнейшей оценки и отбора по хозяйственно-ценным признакам. Большинство отобранных потомств оказались достоверно лучше стандарта с. Михась по зимостойкости. Из них были проведены повторные отборы по продуктивности колоса, короткостебельности, устойчивости к болезням, с посевом их в поле в 2009-2010 гг. Погодные условия зимнего периода данного года были жесткими для растений озимого тритикале, что позволило отобрать лучшие по зимостойкости растения и высеять в поле в 2010 г. для дальнейшего их изучения. Из 74 потомств, отобранных в 2007 г. дошло до 2011 г. 11 образцов, которые выделялись как по зимостойкости, так и по другим хозяйственно-ценным признакам в селекционных питомниках. Аналогичная работа с гибридами F3 и селекционными образцами проводится ежегодно. Так, в качестве примера, в результате промораживания в 2009-2010 гг. среди гибридов F3, представленных в таблице 3, практически все были достоверно хуже стандарта с. Михась, однако из них были сделаны отборы и высеяны в полевых условиях 2010-2011 гг. 62


Зимостойкость отобранных потомств составила 60,0-100,0 % и была достоверно выше стандарта с. Михась. Из данных образцов озимого тритикале были сделаны повторные отборы с оценкой их по хозяйственно-ценным признакам в 2011-2012 гг. Таблица 3. Результаты оценки гибридных популяций F3 озимого тритикале на морозостойкость в морозильной камере (2009-2010 гг.) и отобранных потомств в полевых условиях (2010-2011 гг.) 2009-2010 2010-2011 Номер гибрида, сортообразца морозостойкость, % зимостойкость, % Михась, st 0,0-70,4 23,8-71,8 Г-6330 8,3** 87,2* Г-6375 11,1 100* Г-6402 34,4** 93,6* Г-6408 8,9** 81,6* Г-6409 20,5** 60,0* Г-6411 6,8** 68,2* Г-6412 18,4** 70,3* Г-6413 39,0** 100,0* * - достоверно лучше стандарта с. Михась ** - достоверно хуже стандарта с. Михась Провокационный фон на морозостойкость с удалением снега с насыпной гряды Оценка селекционного материала проводится ежегодно также и на провокационном фоне на морозостойкость с удалением снега с гряды. Однако на этом провокационном фоне не всегда удается получить оценку селекционного материала по морозостойкости: при слишком жестких морозах все растения погибают, а при слабых – в основном сохраняются. Тем не менее, в отдельные годы удается провести хорошую оценку и сделать отборы по морозостойкости. Таблица 4 - Результаты оценки образцов озимого тритикале на морозостойкость с удалением снега с насыпной гряды (2009-2010 гг.) и отобранных потомств в полевых условиях (20102011 гг.) Номер гибрида, 2009-2010 2010-2011 сортообразца морозостойкость, % зимостойкость, % Михась, st 0,0-12,5 17,1-51,1 F3 Г-6364 20,0 40,5* Г-6409 10,8 53,3* КСИ Э-16014 1,3 84,2* Э-16453 3,4 47,4* Э-17132 6,5 68,4* Э-15346 10,0 47,5* ПСИ Э-17203 2,9 93,0* Э-17268 8,2 65,0* Э-17236 2,9 97,2* Э-17338 8,2 50,0* * - достоверно лучше стандарта с. Михась Так, в результате резкого похолодания в декабре 2009 года, когда температура воздуха опускалась в дневные и ночные часы до - 210-230С на провокационном фоне на гряде с удалением снега осталось в живых до 20 % растений озимого тритикале, которые были 63


выращены до урожая, отобраны в качестве источников морозостойкости и высеяны в поле в 2010-2011 гг. В полевых условиях практически все отобранные образцы, были достоверно лучше стандарта с. Михась. Зимостойкость образцов, представленных в таблице 4, была в пределах 29,5-97,2 %. В 2011 году среди этих образцов были сделаны повторные отборы и высеяны в поле для дальнейшей оценки. Провокационный фон на зимостойкость с задержкой таяния снега Глубина снежного покрова на провокационном фоне с задержкой таяния снега от 60 см до 1 метра способствует его более длительному сохранению, что благоприятствует выпреванию растений, развитию на них снежной плесени. Так, в 2009-2010 гг. толщина снежного покрова в 1 м обусловила низкий процент перезимовки образцов озимого тритикале (таблица 5). Перезимовавшие растения озимого тритикале были доведены до урожая, и высеяны в поле. В полевых условиях 2010-2011 гг. процент перезимовки большинства высеянных в полевых условиях отборов был достоверно выше стандарта с. Михась и составил 42,8-97,7 %. Таблица 5 - Результаты оценки гибридов F3 и образцов озимого тритикале на зимостойкость с задержкой таяния снега (2009-2010 гг.) и отобранных потомств в полевых условиях (20102011 гг.) Номер гибрида, 2009-2010 2010-2011 сортообразца зимостойкость, % Михась, st 4,0-21,6 27,8-86,5 F3 Г-6339 9,3 80,0* Г-6364 8,7 78,6* Г-6402 2,2 90,5* Г-6408 9,1 83,3 Г-6517 5,6 97,7* КСИ Э-15346 13,6 91,8 * ПСИ Э-17215 12,8 94,6* Э-17605 4,3 97,6* * - достоверно лучше стандарта с. Михась Достоверно лучше стандарта с. Михась по зимостойкости были отборы из гибридов F3 Г-6339, Г-6364, Г-6402, Г-6517 и сортообразцы Э-15346, Э-17215, Э-17605. В дальнейшем среди них был проведен отбор лучших растений, потомства которых высеяны в поле в 20112012 гг. для дальнейшего изучения и оценки. Таким образом, отборы с провокационного фона на зимостойкость с задержкой таяния снега при дальнейшем испытании в полевых условиях обеспечивают достоверно более высокую зимостойкость по сравнению со стандартом, что свидетельствует об эффективности отборов на этом фоне. В результате с использованием провокационных фонов на морозо - и зимостойкость создан сорт озимого тритикале Динамо, который передан на государственное сортоиспытание в 2010 году (таблица 6). Таблица 6. Показатели морозо- и зимостойкости, урожайности сорта Динамо на провокационных фонах в 2009 г. Сорт Морозостойкос Зимостойкость Зимостойкость Урожайность, ть, (задержка (сеялочный ц/га % таяния снега), посев), % % при -17,00С 50,6 23,5 64,7 34,4 Михась, st Динамо 55,3 65,9 89,8 64,6 64


При оценке образцов конкурсного сортоиспытания в 2009 году на провокационных фонах на морозо - и зимостойкость по сорту Динамо получены достоверные положительные отличия по сравнению со стандартом с. Михась. По зимостойкости на провокационном фоне с задержкой таяния снега сорт Динамо превзошел стандарт на 42,4%, на естественном фоне (сеялочный посев) – на 25,1% и по урожайности – на 30,2 ц/га. Заключение Использование провокационных фонов различных модификаций повышает эффективность оценки и отбора в селекции озимого тритикале по признакам морозостойкости и зимостойкости. Проведение многократных отборов способствует усилению выделенного признака и созданию перспективных сортов. Литература 1. Гриб С.И., Буштевич В.Н. Селекция тритикале в Беларуси: результаты, проблемы и пути решения // Тритикале: материалы международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН. – Ростов-наДону, 2010. – Т. 67, вып. 4. – С. 74-79. 2. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур. – М.: Дрофа, 2010. – 638 с. 3. Кравченко В.М., Гриб С.И., Буштевич В.Н., Кравченко В.В., Горбунова О.М., Лабзина Н.В. Зимо- морозоустойчивость новых сортов и образцов озимых зерновых культур // Производство растениеводческой продукции: резервы снижения затрат и повышения качества : материалы международной научнопрактической конференции (10-11 июля 2008 г., г. Жодино). – Минск, 2008. – Т. 2. – С. 127-130.

65


НАСЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗЕРНА В ПЕРВОМ ПОКОЛЕНИИ ГИБРИДОВ ГЕКСАПЛОИДНЫХ ТРИТИКАЛЕ Крохмаль А.В., Грабовец А.И. ГНУ Донской ЗНИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская обл., Тарасовский р-н, п. Донская Нива, e-mail: krochmal_58@mail.ru В статье рассмотрены вопросы наследования содержания белка в зерне в первом поколении гибридов. Определен уровень белковости исходных компонентов для оптимизации выхода рекомбинантов с высоким уровнем белка в зерне. Сорта ТИ 17 и Каприз рекомендованы для использования в гибридизации в качестве родительских форм. Ключевые слова: белок, содержание, зерно, тритикале, наследование NHERITANCE OF SOME QUALITY INDICATORS OF GRAIN IN THE FIRST GENERATION OF HYBRIDS HEXAPLOID TRITICALE Krohmal A.V., Grabovets A.I. Don Scientific Research Institute of Agriculture In article questions of inheritance of a content of fiber in grain in the first generation of hybrids are considered. The level content of fiber initial components for optimization of an output recombinants with a high level of fiber in grain is certain. Cultivars TI 17 and the Kapriz are recommended for use in hybridization as parental forms. Key words: protein, content, grain, triticale, inheritance Современная селекция тритикале имеет значительные достижения в области создания высокопродуктивных сортов. Уровень потенциальной урожайности новых сортов достигает 12 т зерна с 1 га. В условиях производства реальностью стало получение урожая 9-10 т/га. У старых сортов с уровнем продуктивности 5-6 т/га в зерне содержалось 14-16% белка, у большинства современных сортов – 11-12%. Задача, которую ставили перед собой селекционеры, скрещивая пшеницу с рожью, - создание новой хлебной культуры, остается пока нерешенной. Возможность повышения содержания белка в зерне путем селекции подтверждена многочисленными исследованиями. Многие ученые отмечают значительное влияние высокобелковой исходной формы на повышение содержания белка в гибридных популяциях. Для того чтобы преодолеть отрицательную взаимосвязь продуктивности с содержанием белка, необходимо выделить источники и доноры признака высокой белковости, установить закономерности наследования этого признака в гибридных потомствах. Цель исследований -изучение характера наследования содержания белка, клейковины и крахмала гибридами F1 озимых тритикале зернового назначения. Анализировали степень выраженности этих признаков в зерне урожая 2004 и 2007-2011 гг. в зависимости от исходных родительских форм. Методика. Гибриды F1 с родителями высевали вручную с нормой 20 зерен на 1 погонный метр. Убирали вручную, обмолачивали на сноповой молотилке. Анализ зерна проводили в лаборатории технологической оценки качества зерна и кормов. Содержание белка определяли на приборе Инфрапид 61 и Инфратек 1421, содержание клейковины и крахмала – Инфратек 1421. Всего проанализировано 598 гибридов F1. Результаты. Годы проведения исследований были достаточно контрастными по гидротермическим условиям. 2007 и 2009 годы были острозасушливыми, 2004 и 2008 год – благоприятные для озимых зерновых. 2006, 2010 и 2011 годы - не вполне благоприятные, среднезасушливые, но с экстремально высокой температурой воздуха в период налива. 66


Наименьшее содержание белка в зерне озимых сортов тритикале отмечали в 2004 году, наибольшее количество его было в 2007 и 2009 гг. (табл. 1). Таблица 1 – Содержание белка в зерне гибридов F1 тритикале и сортов ТИ 17 и Каприз, % F1 Год ТИ 17 Каприз среднее min max Cv 2004 11,9 11,8 13,9 12,6 14,6 3,0 2007 15,0 16,0 14,1 12,1 16,7 5,8 2008 13,1 14,0 13,1 11,4 15,2 6,7 2009 15,8 14,8 13,8 11,9 15,5 5,6 2010 13,3 13,1 13,4 12,1 14,7 4,9 2011 14,5 13,8 14,2 12,4 17,0 6,1 Варьирование содержания белка в зерне у гибридов в разные годы было различным, коэффициент вариации (Cv) в 2004 году был равен 3,0%, в 2008 – 6,7%. Это частично обусловлено исходными родительскими компонентами гибридов, частично – погодными условиями, сложившимися в период формирования зерна. Промежуточный тип наследования содержания белка в зерне ежегодно отмечали почти у половины гибридов первого поколения (рис.1). Другая половина распределялась между гетерозисом и депрессией в среднем в равном соотношении, но в отдельные годы соотношение этих типов наследования менялось. Доля гетерозисных по этому признаку гибридов была наименьшей в 2007, 2008 и 2009 гг., в годы, когда отмечали более высокое содержание белка в зерне у зерновых тритикале. 100% 90%

13

16

80%

16

16

46

46

33

45

26

70% 60%

53

53

49

50% 40%

39

30% 20% 10%

55

31

34 16 2007

36

2010

2011

12

0%

2004

38

2008 гетерозис

2009 промежуточное

25 среднее

депрессия

Рисунок 1 – Характер наследования содержания белка в зерне гибридами F1 тритикале В годы, когда белка накапливалось меньше, доля гибридов с гетерозисом возрастала. У гибридов первого поколения по изучаемому признаку наблюдали реципрокный эффект. Показатели содержания белка у прямых и обратных гибридов различались на 0,10,6%. Следует отметить, что в ряде комбинаций больше белка накапливали гибриды с более высокобелковой материнской формой (Легион ↔ 2990/04), у других - с низкобелковой (Топаз ↔ Magnat) (табл. 2). Такая же зависимость прослеживалась по содержанию клейковины в зерне. Однако более информативной и ценной для селекции является не тип наследования признака, а распределение гибридов по содержанию белка. Для озимой пшеницы применяют следующую градацию: высокобелковый сорт (вб) – ≥ 15% белка в зерне, среднебелковый (сб) – 13,1-14,9%, низкобелковый (нб) - ≤ 13% (1). Эта классификация была применена к тритикале. 67


Таблица 2 – Особенности наследования содержания белка и клейковины в реципрокных комбинациях Белок, % Клейковина, % Гибридная комбинация Год ♀ F1 ♂ ♀ F1 ♂ Легион × 2990/04 2007 16,6 14,4 13,4 2990/04 × Легион 2007 13,4 13,9 16,6 Гармония × 2946/07 2010 12,9 12,9 13,2 23,9 24,1 24,6 2946/07 × Гармония 2010 13,2 12,5 12,9 24,6 23,1 23,9 Топаз × Magnat 2010 13,1 13,5 11,6 24,0 25,4 19,9 Magnat × Топаз 2010 11,6 14,0 13,1 19,9 26,5 24,0 Kortego × Алмаз 2010 14,0 13,5 11,6 26,0 25,1 19,0 Алмаз × Kortego 2010 11,6 12,9 14,0 19,0 23,7 26,0 ТИ 17 × Witon 2011 14,5 15,5 13,4 25,8 30,4 24,3 Witon × ТИ 17 2011 13,4 15,4 14,5 24,3 30,5 25,8 Анализ полученных результатов показал, что в первом поколении 73,7% изученных гибридов по содержанию белка в зерне можно отнести к среднебелковым, 15,6% - к низкобелковым, лишь 10,8% к высокобелковым. В зависимости от уровня белковости исходных компонентов распределение гибридов значительно менялось. Доля среднебелковых гибридов была приблизительно равной при всех типах скрещивания (рис.2), несколько снижалась в варианте н/б × н/б за счет возрастания доли низкобелковых форм. Гибриды с содержанием белка ≥ 15% получили в комбинациях с использованием высокобелковых и среднебелковых родительских форм. Доля таких гибридов варьировала от 14% (сб×сб) до 22% (вб × сб). В этих вариантах наблюдали минимальную долю низкобелковых гибридов - от 0% (вб × вб) до 8% (сб×сб). 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

0

7

7

8 22

33

24

31 49

79

73

71

78 78

67

74

69 51

21

20

22

вбхвб

сбхвб

вбхсб

высокобелковые

14 сбхсб

0

0

1

0

0

вбхнб

нбхвб

сбхнб

нбхсб

нбхнб

среднебелковые

низкобелковые

Рисунок 2. Распределение гибридов первого поколения в зависимости от уровня белковости исходных компонентов В комбинациях с низкобелковым одним из родителей не наблюдали появления высокобелковых форм, доля низкобелковых возрастала до 22-49%. Таким образом установлено, что для поучения высокобелковых форм необходимо использовать высокобелковые или среднебелковые исходные компоненты. Существуют многочисленные исследования по озимой пшенице, в которых установлена взаимосвязь между уровнем содержания белка в зерне гибридов первого поколения и возможностью отбора в дальнейшем высокобелковых рекомбинантов (1-3). Пользуясь законом гомологичных рядов Н.И. Вавилова, можно экстраполировать данную закономерность на культуру тритикале. 68


В ходе проведенных исследований установлены некоторые особенности наследования качественных показателей зерна тритикале. Так в 2011 году было изучено 173 гибрида первого поколения. 36 из них (20,8%) можно отнести к высокобелковым, 7,5% - к низкобелковым. Анализ экспериментальных данных показал, что из 12 гибридов, полученных с участием среднебелкового сорта ТИ 17 (14,5% белка), гетерозис по данному признаку выявили у 10 (83%), 7 (58%) гибридов имели высокое содержание белка (от 15 до 15,7%). 18 гибридов первого поколения имели в родословной сорт Каприз, который в условиях 2011 года можно отнести к среднебелковым (13,8% белка). Из них у 17-ти отмечали гетерозис по содержанию белка, 14 отмечены как высокобелковые, с содержанием белка от 15 до 17%. Максимальное содержание белка в отчетном году отмечено у гибрида F1 Каприз (13,8%) × Алесь (14,6%) - 17%. Из девяти гибридов, имеющих в родословной среднебелковый сорт Ацтек (13,2%), 6 наследовали этот признак по типу гетерозиса. Из них 1 – высокобелковый, 2 – среднебелковых и 6 – низкобелковых гибридов. Таким образом, можно рекомендовать для включения в гибридизацию для повышения выхода высокобелковых форм сорта Каприз и ТИ 17. Содержание крахмала в зерне наследовалось большинством гибридов промежуточно или по типу депрессии. В абсолютных значениях показатель содержания крахмала у гибрида отличался от родителей на десятые доли процента. Кроме того, варьирование этого признака у гибридов составило 1,8%, что свидетельствует о высокой степени генетической детерминации признака и слабом его варьировании. Вопрос особенностей наследования этого признака требует дальнейшего изучения. Таким образом, в ходе проведенных исследований установлено, что около 50% гибридов первого поколения наследуют содержание белка в зерне по промежуточному типу. Доля гетерозисных гибридов возрастает в годы, когда зерновые тритикале накапливают меньше белка. В первом поколении у гибридов по содержанию белка и клейковины наблюдали реципрокный эффект. Для получения генотипов с высоким содержанием белка в гибридизацию не следует включать низкобелковые формы. Для повышения выхода высокобелковых форм можно рекомендовать включать в гибридизацию сорта ТИ 17 и Каприз. Содержание в зерне крахмала в первом поколении наследуется промежуточно, либо по типу депрессии. Литература 1. Грабовец А.И. Озимая пшеница/А.И. Грабовец, М.А. Фоменко. – Ростов-на-Дону, 2007. – 600 с. 2. Казарцева А.Т. Эколого-генетические и агрохимические основы повышения качества зерна/ А.Т. Казарцева, А.Х. Шеуджен, Н.Н. Нещадим.- Майкоп, 2004. – 160 с. 3. Беркутова Н.С. Методы оценки и формирования качества зерна. – М.: Росагропромиздат, 1991. – 206 с.

69


ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ В УСЛОВИЯХ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Медведев А.М.*, Постовая О.В., Лавринова В.А., Зеленева Ю.В**. * - РАСХН, ** - Тамбовский НИИСХ В статье приводятся результаты изучения сортов и линий озимой тритикале с целью выявления среди них наиболее урожайных, более пригодных для выращивания в Тамбовской области, а также для использования в селекции тритикале, как источников полезных признаков и свойств. Ключевые слова: продуктивность, зимостойкость, болезнь, полегание, качество. ECOLOGICAL STUDYING TO WINTER TRITIKALE IN THE CONDITIONS OF THE TAMBOV REGION Medvedev А.М. *, Postovaja O. V, Lavrinova V. A, Zeleneva Ю.В **. The State Scientific Organization Tambov research institute of agriculture of Russian Academy of agricultural sciences In article results of studying of grades and lines winter triticale are resulted with I tse-pour revealings among them the most fruitful, and also suitable for cultivation in the Tambov region and uses into selections triticale, as sources of useful signs and properties. Key words: efficiency, winter hardiness, illness, drowning, quality. В земледелии Тамбовской области озимый клин представлен пшеницей и рожью. Озимая пшеница, как менее холодостойкая культура по сравнению с озимой рожью, часто гибнет в период перезимовки. Поэтому возникла необходимость изучения в условиях Тамбовской области зерновой культуры тритикале. Тритикале - гибрид пшеницы и ржи. Она унаследовала от родителей высокую урожайность, зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к грибным болезням. Материал и методика исследований. Экологическое испытание сортов и линий озимой тритикале ведётся в Тамбовском НИИСХ с 2008 года. В 2008 году было изучено 9 сортов озимой тритикале - Легион, Зимогор, Бард, Вокализ, Корнет, Трибун, Консул, Торнадо селекции Донского ЗНИИСХ и сорт Валентин 90 селекции Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. В 2009 году список изучаемых образцов был пополнен еще 3 сортами: Алмаз, Топаз, Каприз и 13 линиями: 3106/08, 3066/07, 3603/06, 3532/08, 3190/06 (Капрал), 3110/08, 3300/08, 3304/07, 2954/07, 3536/08, 3240/08, 2984/07, 3356/08 селекции Донского ЗНИИСХ. За стандартный сорт в опыте был принят сорт – Тальва 100 селекции Воронежского НИИСХ им. В.В. Докучаева, районированный по 5 региону. Изучение проводили в полевых условиях с использованием лабораторного метода. Предшественником в опыте был черный пар. Агротехника для озимых общепринятая в Тамбовской области. Площадь делянки 25 м2. Повторность трехкратная. Почва – чернозем типичный тяжелосуглинистого механического состава. Содержание гумуса в пахотном (0-30 см) слое – 7,21%. В течение вегетации вели фенологические наблюдения. В полевых условиях изучаемым сортам и линиям тритикале была дана оценка на устойчивость к болезням. Уборка делянок в опыте выполнялась комбайном «Сампо 500». Использовался метод сплошного учета урожая с последующим пересчетом на влажность 14%. В лабораторных условиях изучаемым сортам дана хозяйственно-биологическая оценка по урожайности, её структурным компонентам, технологическим свойствам зерна. В опытах были использованы методические указания ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (А.Ф. Мережко и др., 1999); Государственной комиссии по сортоиспытанию 70


(1983); методические рекомендации С.С. Санина, 2002; Методика полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985). Метеорологические условия в годы проведения исследований складывались поразному. Осень 2008 года была благоприятной для роста и развития растений озимой тритикале как по температурному режиму, так и по количеству выпавших осадков. Высота растений составляла от 17 до 20 см, коэффициент кущения от 3,0 до 3,7 стеблей на одно растение. Прекращение осенней вегетации отмечалось 6 ноября. Глубина снежного покрова в зимний период составляла 30-50 см. Возобновление весенней вегетации в 2009 году приходилось на 17 апреля. Высокий балл перезимовки - 9 показали сорта донской селекции, у сорта Валентин 90 краснодарской селекции он составил 5 баллов, и соответствовал средней степени зимостойкости, у стандарта сорта Тальва 100 – 7 баллов. Недостаток осадков в апреле и мае, выпало 20 и 50 % от месячной нормы осадков, был компенсирован выпадением их в июне, выпало чуть больше, а в июле – чуть меньше среднемесячной нормы, соответственно, 125 и 90 %. Выпавшие дожди совпали с периодом колошения – налива и спелости зерна у озимой тритикале, в результате сорта сформировали крупное зерно с высокой массой 1000 зерен. Необходимо отметить, что благоприятно сложившиеся погодные условия в 2008-2009 года позволили получить самую высокую урожайность по сортам в опыте по сравнению с другими годами исследований от 662 г/м2 до 1242 г/м2. Если проанализировать динамику поступления влаги в почву по месяцам перед посевом озимой тритикале и после посева, то можно сделать вывод, что весь осенний период 2009 года развивающиеся растения тритикале испытывали недостаток влаги, незначительные дожди только увлажняли поверхность почвы, а поступившая с дождем влага быстро испарялась. В августе выпало 11,1 мм осадков, или 20 % от среднемноголетнего значения, в сентябре - 16,3 мм, или 40 % от среднемноголетнего показателя, 15,0 мм осадков приходилось на последний день сентября (30.09.09). Температура воздуха была на 2-50С выше среднемноголетних показателей. Из-за посева семян в сухую почву, всходы культуры отмечали вплоть до ухода растений в зиму. Перед наступлением холодов растения находились в фазе всходов - кущения. Прекращение осенней вегетации наступило 30 октября. Отмечены сильные морозы во второй декаде декабря до - 30оС при незначительном снежном покрове. В последующие месяцы высота снежного покрова составляла 30-40 см. Промерзание почвы в этот период достигло до 1 м и более. Повышение температуры в январе до + 0,8оС способствовало образованию очаговой ледяной корки. Возобновление весенней вегетации отмечалось 15 апреля. Перезимовка образцов колебалась на уровне от 1 до 9 баллов, низкая была у сорта Каприз. В 2010 все фазы роста культуры проходили при резком недостатке влаги, обеспеченность которой была 5-78 % от многолетних значений, температура воздуха на 0,9-6,10С выше нормы, а в дневные часы достигала +420С. Все это привело к сокращению основных фаз развития на 5-10 дней, особенно напряженным был период созревания. Вынужденное быстрое созревание, привело к тому, что зерно тритикале сформировалось щуплое и мелкое с низкой массой 1000 зерен. Экстремальные погодные условия сложившиеся в 2010 году существенным образом повлияли на элементы продуктивности озимой тритикале: уменьшились: длина, озернённость колоса и его колосков, масса зерна с колоса и растения, продуктивная кустистость и как следствие получена низкая урожайность от 230 г/м2 до 511 г/м2. Погодные условия 2010 года в период посева озимой тритикале (август и сентябрь) отличались высокой среднемесячной температурой, которая была на 7,5о и 3,0о выше средней многолетней. Осадков выпало по 75% месячной нормы. Октябрь оказался более холодным, с обильным выпадением осадков, прекращение вегетации наступило 17 октября. Декабрь был более теплым, осадков выпало в два раза больше средних многолетних, что привело к образованию снежного покрова высотой более одного метра. Снежное укрытие и неглубокое промерзание почвы способствовало постепенному и полному поглощению зимних осадков в весенний период. Возобновление весенней вегетации было отмечено 15 71


апреля. Перезимовка культуры находилась в пределах от 1 до 9 баллов. Высокой она была у сортов: Корнет, Зимогор, Консул и линий: 2954/07, 3536/08, 3240/08, низкой у сорта Каприз. Результаты исследований и их обсуждение. Озимые культуры, характеризуясь высокой потенциальной продуктивностью, в зимний период подвержены воздействию комплекса таких неблагоприятных условий среды, как низкие температуры, оттепели, образование ледяной корки, выпирание, выпревание, вымокание, физиологическая засуха. Очень часто в одну зиму одновременно действуют несколько факторов, что приводит к значительному изреживанию, и даже к гибели посевов. Для многих важнейших зерновых районов страны зимостойкость сортов озимых культур - один из главных показателей их пригодности для возделывания, поэтому очень важно давать их оценку по зимостойкости (1). Зимостойкость изучаемых сортов и линий в опыте была достаточно высокой, 7-9 баллов (табл.1). У стандарта сорта Тальва 100 этот показатель составлял в среднем 5-7 баллов. Сорт Валентин 90 имел средний балл зимостойкости - 5 и низким баллом – 1 оценен сорт Каприз. Таблица 1 - Характеристика сортов и линий по урожайности и элементам структуры урожая, в среднем за 2009-2011гг. Главный колос Масса масса Сорт, Урожайность, + - к St длина число число зерна с 1000 зерен, линия т/га т/га колоса колоск зерен, г колоса, . см шт ов, шт г * * * * Тальва 100, 3,83 - 4,73 8,1 20,7 38,5 1,80*st 8,0 20,5 38,0 1,78 46,86 Легион 6,36 +1,63 8,4 23,2 36,8 1,62 43,99 Зимогор 7,97 +3,24 8,0 22,1 42,1 1,81 43,00 Бард 6,74 +2,01 7,7 21,7 45,5 1,83 40,29 Вокализ 6,24 +1,51 7,7 21,7 37,1 1,63 43,99 Корнет 7,01 +2,28 8,6 25,0 44,6 2,02 45,25 Трибун 5,79 +1,06 8,5 22,1 39,8 1,64 41,23 Консул 6,71 +1,98 7,0 19,6 36,6 1,57 42,91 Валентин 90 5,43 +0,70 9,0 23,6 50,3 2,18 43,38 Торнадо 5,27 +0,54 7,7 24,8 41,1 1,69 41,14 * Алмаз 5,69 +1,86 8,0 20,5 41,8 1,18 42,63 Топаз* 5,17 +1,34 9,3 24,8 41,1 1,8 43,86 * Каприз 2,31 -1,52 8,7 23,5 60,2 2,43 40,42 3106/08* 4,67 +0,84 8,5 24,2 43,0 1,74 40,46 3066/07* 4,72 +0,89 8,5 22,9 51,3 2,08 40,58 * 3603/06 5,15 +1,32 8,3 22,4 40,1 1,57 39,17 3532/08* 4,72 +0,89 8,4 23,1 48,1 2,03 42,21 * 3190/06 4,58 +0,75 8,2 22,1 46,7 1,92 41,13 3010/08* 4,63 +0,8 9,7 24,9 47,3 1,92 40,60 * 3300/08 4,79 +0,96 7,5 21,1 47,1 1,84 39,10 3304/07* 4,42 +0,59 8,2 20,8 32,3 1,32 40,95 * 2954/07 4,98 +1,15 9,1 23,7 53,6 2,14 39,92 * 3536/08 4,57 +0,74 9,9 24,5 55,9 2,44 43,68 3240/08* 5,08 +1,25 10,2 25,5 46,1 2,28 49,53 * 2984/07 5,95 +2,12 9,1 22,4 41,0 1,79 43,68 3356/08* 3,99 +0,16 7,8 22,4 41,1 1,80 43,82 -* сорта и линии изученные в течение 2010-2011г.

72


Уровень продуктивности служит главным критерием экономической целесообразности возделывания того или иного сорта. Создать сорт с высоким генетическим потенциалом еще не значит получить высокие урожаи при его возделывании в производстве (Цильке Р.А., 1983). В опыте урожайность у сортов находилась в пределах от 2,31 до 7,97 т/га, у линий от 3,99 до 5,95 т/га (табл.1). Высокую урожайность сформировали сорта: Зимогор - 7,97 т/га; Корнет – 7,01; Бард – 6,74; Консул – 6,71; Легион – 6,36 т/га и др., превышение над стандартом сортом Тальва 100 (4,73 т/га) составило: 3,24 т/га; 2,28; 2,01; 1,98; 1,63 т/га, соответственно. Из линий выделены лучшие по этому показателю: 2984/07 – 5,95 т/га, 3603/06- 5,15; 3240/08 – 5,08; 2954/07 – 4,98 т/га и др., которые превысили стандарт сорт Тальва 100 (3,83 т/га) на 2,12 т/га; 1,32; 1,25; 1,15 т/га, соответственно. Низкая урожайность была отмечена у сорта Каприз – 2,31 т/га. Существенное влияние на величину урожайности оказывает такой показатель, как продуктивность колоса. Основными компонентами продуктивности колоса зерновых культур являются: длина колоса, число колосков в колосе, число зерен в колосе, масса зерна одного колоса, масса 1000 зерен. Длина колоса – это признак определяющий продуктивность растений. А.С. Образцов установил, что длина колоса зависит от длительности 2-3 этапа органогенеза. В.А. Кумаков (1980) считает, что ускорению развития колоса в степных районах способствует недостаток влаги. В нашем опыте изучаемые сорта и линии имели в среднем колосья, длина которых варьирует от 7,0 до 10,2 см. Значительно превысили стандарт сорта и линии: Корнет, Каприз, Валентин 90, 2954/07, 2984/07, Топаз, 3010/08, 3536/08, 3240. Самая низкая длина ко��оса была у сорта Консул (табл. 2). Число колосков в колосе определяет во многих случаях число зерен в колоске. Исключение составляли растения, имеющие большое количество фертильных цветков в колосе при меньшем количестве колосков. При этом, как правило, 3 и 4 зерновки колоска у них меньше других, что снижает массу 1000 зерен и отрицательно сказывается на посевных качествах. Поэтому более предпочтительно увеличивать количество колосков в колосе [3]. По числу колосков в колосе выделились сорта Торнадо, Топаз, линия 3010/08, Корнет, линия 3240/08. Минимальное число колосков в колосе имел сорт Консул (табл.2). Масса зерна с колоса складывалась из числа и веса 1000 зерен. Продуктивность главного колоса варьировала от 1,18 до 2,44 г, а число зерен от 32,3 до 60,2 шт. У стандарта сорта Тальва 100 эти показатели составляли 1,8*-1,78 г. и 38,5*-38,0 шт., соответственно. По числу зерен лучшими были сорта: Топаз, Торнадо, Корнет, Валентин 90, Каприз; линии: 3240/08 3010/08, 3066/07, 2954/07, 3536/08. Низким оно было у линии 3304/07 (табл.2). Масса 1000 зерен варьировала в опыте от 39,10 до 49,53 г, крупнозерными в опыте были сорта Корнет и Тальва 100(St) и линия 3240/08. Устойчивость к полеганию – важнейший показатель, влияющий на продуктивность и качество зерна озимой тритикале. Устойчивость к полеганию зависит от комплекса морфобиологических и технологических особенностей. Известны два типа полегания: необратимое сгибание стебля в узлах, и также наклон, обусловленный слабым развитием вторичной корневой системы; первый тип характерен для высокостебельных; второй – для среднерослых и короткостебельных с более прочной соломиной [2]. В нашем исследовании очень высокую степень устойчивости к полеганию (Мережко, 1999г) показали 31% сортов и 62% линий, высокую - 46% сортов и 39% линий. Средней степенью устойчивости - 5 характеризовался сорт Торнадо, средняя высота стебля составляла 131,9 см (табл. 2). Между устойчивостью растений к полеганию и высотой стебля отмечается отрицательная связь, однако она не является закономерностью: существуют устойчивые высокостебельные образцы и неустойчивые короткостебельные. В нашем опыте такая закономерность проявлялась у сортов Бард и Корнет при высоте стебля 85,4 и 88,1 см, они имели очень высокую степень устойчивости 9 баллов. 73


Наиболее важной фазой роста и развития растений тритикале в селекционной работе считается фаза колошения. Дата колошения имеет большое значение в селекции при создании раннеспелых сортов тритикале [3]. Самыми ранними по данному признаку были сорта Зимогор, Консул, Алмаз, линия 3066/07, а самым поздним был сорт Торнадо (табл. 2). Сорта Вокализ, Корнет, Каприз и линии: 3190/06, 3300/08, 2954/07,3110/08, 3304/07, 3356/08 выколашивались раньше стандарта сорта Тальва 100. На уровне стандарта – Легион, Бард, Трибун, Топаз, линии: 3603/06, 2984/07. У остальных сортов и линий фаза колошения была на один день позднее сорта Тальва 100. Таблица 2 - Характеристика сортов и линий по зимостойкости, устойчивости к полеганию и болезням, 2009-2011гг. Устойчивос Устойчивость к Зимостой Срок ть болезням, % Высота кость, Сорт, линия колоше к растений, см бурой балл ния полеганию, септориозу ржавчине балл Тальва 100, 5 -7 78,4* - 84,3 7 30.05 1 ед 36,3 st Легион 7-9 72,5 9 30.05 1 ед 37,5 Зимогор 9 82,3 7 27.05 5 25 Бард 7-9 85,4 9 30.05 0 31,3 Вокализ 7-9 87,2 7 28.05 0 42,3 Корнет 9 88,1 9 29.05 1 ед 24,9 Трибун 7-9 70,6 9 30.05 1 ед 39,5 Консул 9 83,7 7 27.05 0 25 Валентин 90 5 83,7 7 31.05 5 34,2 Торнадо 7-9 131,9 5 05.06 0 38,8 Алмаз* 7-9 77,9 9 27.05 0 16,2 Топаз* 7-9 82,4 7 30.05 0 31,2 * Каприз 1-5 66,9 9 29.05 5 45 3106/08* 7-9 68,9 9 31.05 1 ед 35,7 3066/07* 7-9 81,9 7 25.05 0 34,1 3603/06* 7-9 63,5 9 30.05 0 26 * 3532/08 7-9 75,7 9 31.05 5 36 3190/06* 7-9 75,7 9 26.05 5 23,4 3010/08* 7-9 69,4 9 27.05 5 29,7 * 3300/08 7-9 84,1 7 26.05 5 26,8 3304/07* 7-9 60,6 9 27.05 5 21,9 * 2954/07 9 89,2 7 27.05 0 21,7 3536/08* 9 70,0 9 31.05 1 ед 32,1 3240/08* 9 89,3 7 31.05 0 19,8 2984/07* 7-9 79,6 7 30.05 1 ед 29,5 3356/08* 9 64,7 9 29.05 1 ед 35,5 * - сорта и линии изученные в течение 2010-2011г. Болезни растений наносят большой ущерб, вызывая недобор урожая и снижая его качество. Значительный вред посевам причиняют виды ржавчины, мучнистая роса, корневые гнили, различные виды пятнистостей и др. В опыте нами проведена оценка сортов и линий тритикале на устойчивость к бурой ржавчине, септориозу. Интенсивность поражения септориозом сортов и сортовых линий тритикале в 2010 году было слабым и умеренным. К концу вегетации этот показатель достигал 5–40% в зависимости от сорта. 74


Минимальное поражение было отмечено на сортах Алмаз, Зимогор, Консул - 7,5%; 20; 20%, сортовых линиях 3190/06; 3300/08; 2954/07; 3240/08; 3010/08 – 5%; 7,5; 10; 10; 17,5%, соответственно. Максимальное – на сортах Вокализ; Трибун по 40%. В условиях экстремального года пораженность септориозом не существенно повлияла на урожайность тритикале, которая колебалась в пределах от 18,4 – 51,1 ц/га. Таблица 3 - Физические свойства и химический состав зерна озимой тритикале, 20092011гг. ВыравненСорт, Сырой Клейковина, ность, ИДК, ед.п. линия протеин, % % % Тальва 100, st 90,1*-93,5 12,5-13,2* 24,2-25,2* 94-99* Легион 92,5 12,2 21,3 96 Зимогор 92,7 11,0 16,1 81 Бард 90,2 10,2 17,7 80 Вокализ 93,3 10,5 15,5 88 Корнет 93,4 11,5 16,2 90 Трибун 91,6 12,5 22,8 84 Консул 93,3 12,5 15,87 81 Валентин 90 92,4 10,8 23,2 80 Торнадо 91,3 12,3 20,0 102 * Алмаз 90,7 12,2 17,0 85 Топаз* 92,7 12,3 23,0 98 * Каприз 83,5 12,8 25,1 96 3106/08* 89,4 14,4 26,8 104 3066/07* 85,8 12,7 20,0 95 * 3603/06 85,6 12,6 22,0 90 3532/08* 84,2 13,0 18,4 83 * 3190/06 Капрал 86,9 13,9 21,0 84 3010/08* 84,2 13,4 20,4 92 3300/08* 84,6 13,2 21,0 98 3304/07* 86,0 13,0 27,8 102 2954/07* 84,4 13,2 21,0 98 * 3536/08 87,1 13,1 18,1 90 3240/08* 90,5 13,6 18,4 102 2984/07* 88,6 12,7 23,2 105 3356/08* 86,9 12,4 22,8 102 * - сорта и линии изученные в течение 2010-2011г. В благоприятных условиях 2011 года пораженность септориозными пятнистостями несколько возросла и составила от 22,3 до 60,0%. Наименьший результат получен на сортах: Алмаз, Консул, Корнет, Зимогор – 22,3%; 29,7; 30; 30%, сортовых линиях: 2984/07; 3240/08 – 29,0 и 29,5%, соответственно. Сорт Каприз был самым уязвимым для патогена, процент пораженности которого составил 60%. Наличие септориозной инфекции отрицательно сказалось на урожайности, которая была на уровне 27,7 ц/га. Наличие возбудителя бурой ржавчины за два года исследований было депрессивным, частично минимальным (табл.2), которое не оказало существенного влияния на урожай. Химический состав зерна тритикале типичен для хлебных злаковых растений и отличается высоким содержанием белков и углеводов. По сравнению с пшеницей и рожью зерно тритикале содержит, как правило, больше белка [2]. Высокое содержание белка отмечено у сорта Каприз – 12,8%; по 12,5%, на уровне стандарта накопили сырого протеина 75


Трибун и Консул. У остальных сортов варьирование по этому признаку отмечено от 10,2 до 12,3%. Высокая белковость была у линий – 3010/08, 3240/08, 3190/06, 3106/08 (табл.3), превышение над стандартом сортом Тальва 100 составляло на 0,2%; 0,4; 0,7; 1,2%, соответственно. У остальных линий этот показатель находился в пределах от 12,4 до 13,1%, на уровне стандарта (13,2%) у линий: 3300/08 и 2954/07. Количество сырой клейковины у тритикале, по данным ученых Кубанского госагроуниверситета (Н.В.Сокол и др., 2001), изменяется в широких пределах в зависимости от сорта, погодных условий и других факторов. Качество клейковины, в сравнении с пшеницей, значительно ниже, так как тритикале обладает повышенной активностью амилолитических ферментов (2). Содержание клейковины в зерне у сортов и линий изменилось в пределах от 15,5 до 27,8, а её качество по показателю ИДК от 80 – 105 ед. Высокой её содержание было у сортов Тальва 100 (24,2%); Валентин 90 (23,2), Трибун (22,8%), показатель ИДК составлял от 80-94 ед. - эти показатели позволили отнести клейковину указанных сортов ко второй группе качества – удовлетворительная слабая. Неудовлетворительной по качеству клейковина в зерне была у сорта Торнадо – 102 ед. У линий 3106/08 и 3304/07 содержание клейковины в зерне было на 1,6 и 2,6% больше, чем у стандарта Тальва 100, показатель ИДК – 104; 102 ед. (табл. 3). Таким образом, в среднем по опыту самую высокую урожайность (7,97 т/га) сформировал сорт Зимогор, а из линий 3603/06 (5,15 т/га) превышение над стандартом Тальва 100 на 3,24 и 1,32 т/га, соответственно. Литература 1.Крутиков И.А. Влияние абиотических факторов на специфику формирования основных свойств и параметров региональных экотипов Triticum aestivum L. в условиях Предбайкалья.// Автореферат дис. канд. с.-х. наук.- Улан-Удэ, 2010.С.11. 2. Медведев А.М.; Медведева Л.М. Селекционно-генетический потенциал зерновых культур и его использование в современных условиях// Москва, 2007. С.128, 350357. 3.Куркиев К.У. Характеристика средне- и короткостебельных линий озимой гексаплоидной тритикале// Тритикале.- Ростов-на-Дону, 2008. - С.82.

76


АЛМАЗ - НОВЫЙ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫЙ СОРТ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ Мельникова О.В., Крохмаль А.В., Грабовец А.И., Бирюков К.Н. ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская обл., Тарасовский р-н, п. Донская Нива. E-mail: grabovets_ai@mail.ru Внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов с высокой адаптивностью – самый экономически эффективный способ повышения сборов зерна. В статье приводится агробиологическая характеристика нового сорта Алмаз, предложены агроприемы его возделывания. Ключевые слова: тритикале, сорт, продуктивность, качество зерна, срок сева. ALMAZ - THE NEW HIGHLY PRODUCTIVE GRADE WINTER TRITICALE Melnikova O.V., Krohmal A.V., Grabovets A.I., Biryukov K.N. Don Scientific Research Institute of Agriculture Introduction in manufacture of new highly productive grades with high adaptibility – the most economical way of increase of gathering of grain. In article the characteristic of a new grade Almaz is resulted biological characteristic are offered technology its cultivation. Key words: triticale, cultivar, productivity, quality, grain, sowing time При существующем разнообразии высокопродуктивных сортов возникает задача целенаправленного создания сортов с широкими адаптационными воз��ожностями к условиям среды. Именно селекция на адаптивность позволяет сочетать в генотипе сорта высокую стабильную урожайность и устойчивость к лимитирующим факторам внешней среды. Ценные свойства новых сортов позволяют лучше использовать факторы производства: агротехнику, удобрения, средства защиты и др. (1,2). Новый сорт озимой тритикале Алмаз с 2012 г. внесен в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве по Северо-Кавказскому региону. Сорт получен в Донском НИИСХ при помощи многократного индивидуального отбора из гибридной популяции АД Тарасовский × Градо. Интенсивного типа, скороспелый. От сорта АД Тарасовский унаследовал высокую зимостойкость, от сорта Градо – многоцветковость колоска. Морфологические особенности сорта: разновидность – эритроспермум. Колос белый, остистый, неопушенный, длина колоса 9,5–10,6 см. Зерно средней величины, масса 1000 зерен 33,3–51,6 г, хорошо выполненное, красное. Высота соломины 95–123 см. Устойчивость к полеганию высокая. Соломина под колосом опушена слабо. Сорт Алмаз имеет явные отличия от сортов Консул и Вокализ, которые получены из той же гибридной популяции: соломина на 5-10 см короче, цвет соломины – лимонножелтый, более слабый восковой налет на колосе, выше жизнеспособность растений после промораживания - 78% (Консул 74, Вокализ 70%); значительно больше показатель числа падения – 238 сек (Консул 138, Вокализ – 153 сек). Потенциал продуктивности сорта – более 11,0 т/га. В среднем за 2007–2011 гг. урожай зерна нового сорта по предшественнику пар составил 8,62 т/га, что на 1,73 т больше в сравнении со стандартом ТИ 17. По предшественнику горох прибавка составила 0,37 т/га (табл. 1). Он превысил по урожайности не только стандарт, но и новый сорт Трибун, включенный в Госреестр в 2009 г. на 1,58 т. Высокий коэффициент регрессии по среде bi=1,60 свидетельствует о том, что при высоком потенциале продуктивности сорт нуждается в высоком агрофоне. В экологических испытаниях в условиях КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко в 2009 г. урожайность сорта по предшественнику пшеница составила 8,21 т/га, по подсолнечнику – 77


9,43, достоверно превысив стандартный сорт Союз. В условиях Курской области в 2011 г. сорт лидировал по продуктивности, превышение сорта Консул составило 1,24 т/га. Таблица 1 - Урожайность некоторых сортов озимой тритикале, 2007–2011 гг. Урожай зерна, т/га Сорт bi пар горох среднее максимальное среднее максимальное ТИ 17 6,89 9,45 5,93 7,67 0,95 Алмаз 8,62 12,27 6,3 8,20 1,60 Трибун 7,04 9,62 6,09 7,95 1,46 Высокая продуктивность обеспечивается способностью сорта формировать плотный стеблестой, а также за счет высокоозерненного колоса, массы зерна с колоса (табл. 2). В колосе формируется до 72 зерен, масса зерне с колоса при этом составила 3,41 г. Таблица 2 - Урожайность сортов и отдельные ее элементы, 2007-2008 гг. Показатель ТИ 17 Трибун Алмаз Урожайность, т/га 7,32 7,54 9,49 Количество продуктивных стеблей/м² 530 548 553 Количество зерен в колосе, штук 34,9 40,9 45,6 Количество зерен в колоске, шт. 1,36 1,49 1,59 Масса зерна с растения, г 5,56 4,5 5,29 Масса зерна с колоса, г 1,47 1,55 1,85 Масса 1000 зерен, г 41,7 36,9 39,2 Новый сорт Алмаз не поражается мучнистой росой, пыльной и твердой головней, слабо восприимчив к снежной плесени, характеризуется комплексной полевой устойчивостью к ржавчинам. В 2010 году при эпифитотийном развитии бурой ржавчины поражение составило 1-10%, у сорта Каприз – 40%. Сорт отличается высокой полевой устойчивостью к наиболее вредоносной болезни тритикале – корневым гнилям. Жизнеспособность после промораживания в камере низких температур (при температуре 20°С, 20 часов) в среднем за 2009-2011 гг. составляет 78%. По данным лаборатории биохимической и технологической оценки качества, зерно нового сорта имеет невысокие хлебопекарные качества. Несколько уступая по содержанию белка и клейковины, новый сорт обладает отличительной особенностью – отличными кондитерскими свойствами. По оценке кондитерских свойств он превосходит сорт ТИ 17, эталон кондитерских качеств (табл. 3). Таблица 3 - Характеристика качества зерна сорта Алмаз, 2007-2011 гг. Показатель ТИ 17 Трибун Содержание в зерне: белок, % 13,7 13,2 клейковина, % 22,8 21,1 Натура, г/л 718 670 Стекловидность, % 81 68,8 Поражение клопом-черепашкой, % 2,15 1,9 Число падения, сек 226 112 Печенье, диаметр, мм 88 83,5 Толщина, мм 11 10

Алмаз 12,5 16,5 710 62,8 2,03 238 94 10

Для успешного внедрения нового сорта в производство необходима разработка научно обоснованных технологий его возделывания. В этих агротехнологиях должна быть 78


отражена реакция сорта на состав предшественников, на сроки посева и нормы высева, на фон минерального питания. Сорт Алмаз является интенсивным сортом, поэтому он должен размещаться по лучшим предшественникам из тех, которые отведены тритикале. Это черный пар (для восточных районов Ростовской области), сидеральный или занятой пар, зернобобовые. За годы изучения (2009-2011) сорт Алмаз характеризовался относительной нейтральностью к срокам посева, хотя максимальную урожайность сорт сформировал при посеве в период с 25 августа по 15 сентября (табл. 4). Таблица 4 - Урожайность тритикале Алмаз в зависимости от сроков сева, т/га, 20092011 гг. Срок сева Год 25.08 05.09 15.09 25.09 05.10 15.10 2009 7,1 6,7 7,0 6,0 6,2 4,2 2010 8,75 8,46 8,72 7,86 7,58 3,87 2011 7,10 6,14 6,80 6,39 4,88 4,66 Среднее 7,65 7,10 7,51 6,75 6,22 4,24 При посеве сорта Алмаз 5 сентября урожайность его была ниже, чем при посеве 25 августа и 15 сентября. Это объясняется наибольшей уязвимостью посевов данного срока перед пшеничными мухами, массовое заселение которыми наблюдали в 2010-2011 гг. При посеве после 15 сентября урожайность сорта снижается. Однако если раньше посеять не удалось (из-за отсутствия влаги в парах, не подготовлено поле после непаровых предшественников), то сеять Алмаз можно вплоть до 5 октября. Это дает возможность получить вал зерна 6-6,5 т/га. В критической ситуации вполне приемлем посев Алмаза сверхпоздние сроки, поскольку его урожайность при посеве в эти даты была в среднем по годам на уровне 4 т/га. При оптимальных условиях посева, по лучшим предшественникам и в рекомендованные сроки норма высева сорта Алмаз должна быть не более 4 млн./га. Увеличение нормы высева до 4,5-5,0 млн./га оправдано только по непаровым предшественникам и при отсутствии влаги в почве. Высевать 5,0-5,5 млн./га имеет смысл при посеве 5-15 октября, поскольку прибавка урожая в этом случае составляет 0,51-0,61 т/га (по сравнению с нормой высева 4 млн./га). Для сорта Алмаз характерно (как, впрочем, и для ряда других сортов тритикале) увеличение содержания белка в зерне при смещении дат посева от ранних к более поздним. Это объясняется тем, что посевы поздних сроков за время перезимовки изреживаются и для оставшихся растений увеличивается площадь питания. По сорту Алмаз увеличение содержания белка от посева 25 августа по 15 октября составило 2,3%. Сорт Алмаз отзывчив на внесение сложных туков под основную обработку почвы. Прибавка по сравнению с фоном без удобрений при внесении N12P52 (100 кг/га аммофоса в физическом весе) составляет 0,31 т/га, N24P104 (200 кг/га в физическом весе) – 0,42 т/га. Ранневесенние подкормки азотом (дозой N40) также способствуют повышению урожайности сорт, причем наибольшая отдача наблюдается на фоне 200 кг/га аммофоса (рис.1).

79


урожайность, т/га

8 7,41

7,5 7 6,5

6,75 6,52

6,41

6 N12P52

N12P52+N40

N24P104

N24P104+N40

фон минерального питания

Рисунок 1. Урожайность сорта Алмаз при ранневесенней подкормке аммиачной селитрой Уровень прибавки на фоне 100 кг/га аммофоса составил 0,34 т/га, на фоне 200 кг/га аммофоса – 0,89. Это еще раз подтверждает тот постулат, что при достаточном количестве фосфора эффективность работы азота увеличивается. Хорошо реагирует сорт алмаз на внекорневые подкормки ЖКУ (N10P34) дозой 50 кг/га в физическом весе в фазу стеблевания. Уровень прибавки составляет +0,20 т/га (на фоне 200 кг/га аммофоса + N40), + 0,45 т/га (на фоне 100 кг/га аммофоса +N40). Также сорт отзывчив на внесение N30 в фазу колошения (карбамид). Прибавки при этом составляют 0,43-0,60 т/га, причем увеличивается содержание белка в зерне (0,5-0,8%). Таким образом, на фоне достаточного фосфорного питания действие карбамида несколько выше, чем ЖКУ, что вполне объяснимо. В состав ЖКУ входит фосфор и при достаточном его количестве в почве (внесено Р52 и Р104) эффект действия ЖКУ снижается. Ситуация кардинальным образом меняется, когда фосфорные туки под основную обработку не вносятся. Весной посев подкармливается селитрой (N40), а в фазу стеблевания вносится ЖКУ. Эффект такого агроприема по сорту Алмаз составил +1,01 т/га прибавки (по сравнению с фоном без удобрений). Норма высева семян сорта Алмаз на средних и высоких агрофонах должна составлять при посеве по пару 4 млн./га, по непаровым предшественникам - 4,5 млн./га. Увеличение нормы высева не целесообразно, поскольку при этом у растений снижается количество продуктивных стеблей и масса зерна с колоса. Полученные результаты исследований позволяют констатировать, что сорт Алмаз положительно реагирует на повышение уровня агрофона, поэтому работа удобрениями по нему является достаточно экономически эффективным приемом. Таким образом, в Донском НИИСХ создан новый сорт озимой тритикале Алмаз. Сорт сочетает высокую продуктивность с адаптивными свойствами, морозостойкостью, засухоустойчивостью, не поражается основными наиболее вредоносными болезнями. Для сорта разработаны рекомендации по агротехническим особенностям его возделывания, установлены сроки сева, определены научно обоснованные сроки и дозы внесения удобрений. Литература 1.

Грабовец А.И. Итоги и особенности селекции озимой тритикале в условиях нарастания аридности климата /А.И. Грабовец, А.В. Крохмаль // Тритикале России. Материалы заседания секции тритикале РАСХН: сб. науч. тр. – Ростовна-Дону, 2008. – С. 18-29.

2.

Крохмаль А.В. Адаптивность сортов озимой тритикале донской селекции /А.В. Крохмаль // Тритикале России. Материалы заседания секции тритикале РАСХН: сб. науч. тр. – Ростов-на-Дону, 2008. – С. 62-66. 80


АДАПТИВНЫЕ ПОДХОДЫ К СЕЛЕКЦИИ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН Пономарев С.Н. ГНУ Татарский НИИСХ Россельхозакадемии, 420059, Казань, Татарстан, Оренбургский тракт, 48, E-mail: smponomarev@yandex.ru Приведены результаты сравнительной оценки районированных сортов озимой тритикале в Республике Татарстан по урожайности, зимостойкости, показателям качества зерна. Предложены адаптивные подходы в селекции тритикале для условий республики. Ключевые слова тритикале, селекция, сорта, урожайность, зимостойкость, качество ADAPTIVE APPROACHES TO THE BREEDING OF WINTER TRITICALE IN TATARSTAN REPUBLIC S.N. Ponomarev SSF Tatar research institute of agriculture of RAAS, 420059 Kazan, Tatarstan, Orenburg tract, 48, E-mail: smponomarev@yandex.ru The results of a comparative evaluation of state permitted cultivars of winter triticale in the Tatarstan Republic on the yield, winter hardiness, grain quality indicators. Adaptive approaches to triticale breeding for the conditions of our country are proposed. Key words: triticale, breeding, varieties, yield, winter hardiness, quality Озимая тритикале – ценная зерновая и кормовая культура, пригодная к возделыванию в Приволжском федеральном округе РФ. Большой интерес к ней связан с ее высокой продуктивностью и потенциальными возможностями формировать высокие урожаи зерна и зеленой массы в широком спектре климатических и почвенных условий. Среди субъектов ПФО в Республике Татарстан на протяжении последних 3 лет зарегистрированы наибольшие площади возделывания культуры. Они варьировали по годам от 26,5 до 40,6 тыс. га (таблица 1). Динамика посевов озимой тритикале в РТ позволяет судить о положительном отношении к культуре со стороны сельхозпроизводителей. В первую очередь, это обусловлено такими преимуществами, как высокая урожайность, повышенная устойчивость к некоторым болезням, низкая чувствительность к неблагоприятным почвенным условиям. В таблице 2 представлены результаты Росстата по урожайности культуры в субъектах ПФО. Они свидетельствуют о том, что в республике два года из трех отмечалась наибольшая урожайность тритикале среди всех областей и республик округа – 3,43 и 3,03 т/га в 2009 и 2011 гг., соответственно. Таблица 1 - Площади посева тритикале в Приволжском федеральном округе, тыс. га Республика, край, область 2009 2010 2011 Российская Федерация 189,9 164,1 217,8 Приволжский федеральный округ 73,0 60,2 92,1 Республика Башкортостан 2,8 10,1 19,4 Республика Марий Эл 0,8 1,8 2,9 Республика Мордовия 0,5 0,5 0,7 Республика Татарстан 40,6 26,5 32,7 Удмуртская Республика 0,2 0,6 0,8 Чувашская Республика 1,7 0,4 2,0 Пермский край 0,1 0,6 1,9 Кировская область 7,7 4,2 8,6 81


Нижегородская область Оренбургская область Пензенская область Самарская область Саратовская область Ульяновская область По данным www.gks.ru

3,1 0,7 7,1 1,6 6,2 -

1,0 1,4 5,6 1,5 5,2 0,8

3,1 0,7 11,5 1,4 4,1 2,4

Таблица 2 - Урожайность тритикале в Приволжском федеральном округе, т/га Республика, край, область 2009 2010 2011 Российская Федерация 2,72 1,76 2,39 Приволжский федеральный округ 2,95 1,13 2,29 Республика Башкортостан 3,04 1,29 2,07 Республика Марий Эл 2,97 1,45 2,19 Республика Мордовия 2,21 2,60 3,34 Республика Татарстан 3,43 0,96 3,03 Удмуртская Республика 2,83 0,67 1,54 Чувашская Республика 2,63 0,97 2,55 Пермский край 1,55 1,08 1,49 Кировская область 2,26 1,31 1,97 Нижегородская область 2,17 1,85 2,34 Оренбургская область 1,83 0,74 1,31 Пензенская область 2,48 1,17 1,51 Самарская область 2,47 0,84 1,28 Саратовская область 2,01 0,94 0,86 Ульяновская область 1,04 2,15 С учетом перспективных направлений повышения пищевой ценности продукции в хлебопекарной, кондитерской и комбикормовой отраслях промышленности тритикале наряду с традиционными зерновыми культурами может участвовать в решении продовольственных и кормовых проблем Российской Федерации. Возделывание озимой тритикале в нашей зоне более экономично, чем озимой пшеницы, в отношении затрат энергии и ресурсов при размещении по занятым парам. По нашему мнению с учетом агрометеорологических условий природных зон РТ расширение посевов тритикале (до 10% озимого клина) будет способствовать стабилизации сборов зерна и улучшению его качества. Тритикале остается практически не исследованной культурой с точки зрения формирования нового генофонда, адаптированного к условиям республики. Не изучены также лимитирующие факторы среды, влияющие на урожайность и технологические качества современных сортов озимой тритикале, что определяет актуальность проведенных исследований. Материал и методы В Государственном реестре сортов тритикале, допущенных к использованию по Республике Татарстан, до недавнего времени было всего два сорта Немчиновский 56 и Корнет, которые наиболее приспособлены к условиям региона. В 2011 г. был включен еще сорт Башкирская короткостебельная. Исследования проводились в 2005-2010 гг. на опытных полях селекционно-семеноводческого севооборота ГНУ Татарский НИИСХ Россельхозакадемии, расположенных в лесостепной зоне Среднего Поволжья (Предкамская зона РТ) на серой лесной, суглинистой почве с содержанием гумуса 3,1-3,7%; рН солевая 6,26,6. Полевые опыты закладывались по «Методике государственного сортоиспытания» (1989). Размер учетной площади делянок – 25 м2, повторность опыта четырехкратная, размещение 82


рендомизированное. Технология выращивания – общепринятая для условий РТ. Предшественником был чистый или сидеральный пар. Технологический и хлебопекарный анализ, включая лабораторную выпечку хлеба, выполнены по соответствующим методикам технологической оценки Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1988). Параметры адаптивности и стабильности оценивали по методикам, предложенным А.В. Кильчевским, Л.В. Хотылевой (1985). Метеорологические условия в годы исследований заметно различались. Сумма эффективных температур за весенне-летний период вегетации в зависимости от года варьировала в пределах 1163…1599оС. По показателям ГТК 2005, 2007, 2008 гг. были влажными (ГТК 1,3-1,6); 2006, 2009 гг. – нормально увлажненными (ГТК 1,0) и 2010 г. – очень засушливым (ГТК 0,3). Сумма осадков за апрель-июль в 2005 г. составила 120,5%, 2006 г. – 96,1%, 2007 г. – 146,8%, 2008 г. – 128,4%, 2009 г. – 92,1%, 2010 г. – 31,5% от нормы. Самым экстремальным был 2010 г. Погодные условия вегетации 2009-2010 года сложились крайне неблагоприятно для роста и развития озимой тритикале. Из-за дефицита осадков осенью 2009 года растения плохо раскустились и ушли в зиму недостаточно развитыми. В середине декабря при отсутствии снежного покрова, отмечались сильные морозы. В течение 2 недель температура на глубине узла кущения составляла -18…-210С, что значительно повредило растения озимых культур. В результате, после зимовки посевы вышли изреженными (80-130 раст./м2). В период летней вегетации в течение длительного периода отмечались высокие температуры воздуха (свыше 350С) и недостаточная влажность почвы, которые повлияли на формирование и налив зерна и, в конечном итоге, отрицательно сказалась на урожайности озимой тритикале. Результаты Сорта озимой тритикале, зарегистрированные в Госреестре, характеризуются высокой потенциальной урожайностью зерна. В условиях РТ в благоприятные годы можно получать высокую продуктивность. Так, в наиболее комфортном 2009 г. Немчиновский 56 имел урожайность 8,45 т/га, а Корнет 9,00 т/га (таблица 3). В годы с достаточным снежным покровом и слабым развитием снежной плесени, такие как 2005 и 2008 гг., урожайность сортов также достигает хороших результатов: у сорта Немчиновский 56 это показатель составил 6,29 и 6,43 т/га, а у сорта Корнет – 6,70 и 5,88 т/га, соответственно. Таблица 3 - Урожай и хозяйственно ценные признаки сортов тритикале Урожай Зимостойкость, Продуктивный Высота зерна, балл стеблестой, растений, т/га шт./м2 см Немчиновский 56 2005 6,29 3,0 307 105,2 2006 3,97 3,0 339 94,9 2007 3,58 3,7 301 103,1 2008 6,43 4,5 388 111,0 2009 8,45 4,6 435 93,8 2010 0,64 2,3 41 62,1 Среднее 4,89 3,5 301 95,0 Корнет 2005 6,70 3,9 333 84,3 2006 3,47 3,0 253 85,9 2007 4,02 3,8 328 83,0 2008 5,83 4,2 306 97,9 2009 9,00 4,7 439 89,5 2010 0,91 3,3 50 60,0 Среднее 4,99 3,8 284 83,4 Год

83


Самым неблагоприятным для культуры был 2010 г., когда оба районированных сорта показали урожай зерна менее 1 т/га. В ходе исследований было выявлено, что низкая влагообеспеченность, вызывающая засуху, а также неравномерное распределение осадков в период созревания культуры отрицательно сказывается на урожайности обоих сортов, но в большей степени Немчиновского 56. В среднем за годы изучения сорт Немчиновский 56 имел урожайность 4,89 т/га, а Корнет – 4,99 т/га. Зимостойкость исследуемых сортов была неодинаковой в годы изучения. Она оценивалась визуально на делянках по 5-балльной шкале. Наилучшей перезимовкой оба сорта характеризовались в 2008 и 2009 годы. Самые низкие показатели получены в экстремально холодном 2010 г. Именно условия этого года позволили объективно оценить способность сортов тритикале переносить неблагоприятные условия, складывающиеся в зимний и ранневесенний период. У сорта Нем��иновский 56 зимостойкость составила 2,3 балла, у сорта Корнет – 3,3 балла. В среднем за годы изучения зимостойкость сорта Корнет была несколько выше, чем у Немчиновского 56. По сохранности продуктивного стеблестоя к уборке в среднем за годы изучения лучшие показатели были отмечены у Немчиновского 56 – 301 шт./м2 против 284 у Корнета. Хотя в отдельные годы (2005, 2007, 2010) последний сорт имел преимущества по этому признаку. По высоте растений выявлена однозначная позиция: сорт Корнет во все годы исследований был короче Немчиновского 56. В среднем за 2005-2010 гг. первый имел высоту 83,4, а второй – 95,0 см. Анализ полученных результатов показал, что наибольшая высота растений у обоих сортов была отмечена во влажный 2008 г., а наименьшая – в острозасушливый 2010 г. Формирование продуктивности растений тритикале исследуемых сортов достигнут за счет изменения разных элементов структуры урожая (таблица 4).

Год

2005 2006 2007 2008 2009 2010 Среднее 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Среднее

Таблица 4 - Элементы структуры урожая сортов тритикале Продукти Масса Масса Длина Число Число вная зерна с зерна с колоса, колосков зерен в кустистос главного растения, см в колосе колосе ть колоса, г г Немчиновский 56 3,4 9,5 27,3 56,5 3,13 7,31 4,9 9,8 25,1 46,6 1,94 7,42 4,1 9,6 26,8 47,7 1,84 5,12 3,1 10,0 26,0 48,0 2,50 5,84 2,6 9,4 23,5 44,7 2,32 5,07 2,9 9,2 24,4 58,2 2,30 4,80 3,5 9,6 25,5 50,3 2,34 5,93 Корнет 3,6 9,4 24,8 57,1 3,11 7,98 4,3 10,3 25,8 63,1 2,67 8,11 2,6 9,0 26,0 50,5 1,90 4,33 3,0 9,7 27,0 60,6 3,14 7,94 2,4 9,3 24,1 48,5 2,55 5,45 2,5 9,2 23,8 57,8 2,60 4,30 3,0 9,5 25,3 56,3 2,66 6,35

Масса 1000 зерен, г 45,0 38,4 38,0 48,5 48,9 36,0 42,5 50,4 39,8 39,1 46,0 55,6 40,0 45,1

Более высокая продуктивная кустистость 3,5 шт. в среднем за 6 лет выявлена у Немчиновского 56 (минимально – 2,6, максимально – до 4,9 продуктивных стеблей на 84


растение). У сорта Корнет данный признак был меньше и равнялся в среднем 3,0 шт./раст., варьируя по годам от 2,4 (2009 г.) до 4,3 (2006 г.) продуктивных стеблей на растение. По длине колоса и числу колосков в колосе между сортами практически не было различий. Более высокие показатели числа зерен в колосе отмечены у сорта Корнет (50,5…63,1 шт.). Наряду с этим, в среднем за годы изучения в КСИ сорт Корнет сформировал более высокую продуктивность колоса и одного растения:2,66 и 6,35 г против 2,34 и 5,93 у Немчиновского 56. Масса 1000 семян характеризует величину зерна, его крупность. Эти показатели высоко ценятся производственниками. В благоприятные по погодным условиям годы (2008, 2009) сорт Немчиновский 56 формировал крупное хорошо выполненное зерно, масса 1000 семян которого составляла 48,5-48,9 г. В острозасушливом 2010 г. масса 1000 семян существенно снизилась до 36,0 г. Корнет демонстрирует аналогичную динамику, но с более выраженной экспрессией. В среднем за шесть лет масса 1000 зерен у Корнета равнялась 45,1 г, превосходя Немчиновский 56 по данному признаку на 2,6 г. Однако вариация массы 1000 зерен у него была большей: от 39,1 до 55,6 г, при этом в 2005 и 2009 г. крупность зерна превышала 50 г. По натурной массе зерна преимущества выявлены у сорта Немчиновский 56 – 701,5 г/л, тогда как у Корнета только 678,6 г/л в среднем за 2006-2010 гг. (таблица 5). По числу падения испытуемые сорта также имели очень большие и четкие различия: Немчиновский 56 в среднем за 6лет имел показатель, равный 153 сек, Корнет – 82 сек. По высоте амилограммы выявлена аналогичная тенденция. Важнейшими хозяйственно-биологическим признаками озимой тритикале, которые контролируются в процессе селекции и в производстве, являются количество сырой клейковины и содержание сырого протеина в зерне. Таблица 5 - Технологические и хлебопекарные качества зерна сортов озимой тритикале Содержа Число Высота Объем Формо- Общая Натура Протеи ние падени амилогра хлеба, устойчи х/п Год зерна, н, сырой я, ммы, см3/100 -вость, оценка, г/л % клейкови сек е.А. г балл h/d ны, % Немчиновский 56 2005 700,1 185 120 12,10 450 0,39 3,9 2006 689,0 93 75 12,80 20,00 325 0,52 4,1 2007 657,4 136 65 13,00 16,12 390 0,38 3,8 2008 724,5 192 235 12,47 11,28 265 0,53 3,9 2009 736,6 105 98 14,21 13,96 365 0,43 4,0 2010 207 16,68 Среднее 701,5 153 118 13,54 15,34 359 0,45 3,9 Корнет 2005 684,0 66 58 12,70 435 0,47 4,3 2006 669,0 62 25 12,60 11,00 390 0,52 3,9 2007 609,0 92 33 12,65 9,44 350 0,49 4,3 2008 705,7 108 145 13,01 17,68 308 0,58 4,4 2009 725,3 73 90 12,25 17,56 304 0,50 4,1 2010 91 14,69 Среднее 678,6 82 70 12,98 13,92 357 0,51 4,2 Количество сырой клейковины в зерне отличались по годам у обоих испытуемых сортов озимой тритикале. Содержание клейковины у районированных сортов варьировало от 9,44 до 20,0%. В среднем за 2005-2010 гг. тритикале Немчиновский 56 немного превосходил 85


Корнет по данному признаку на 1,42%. Содержание сырого протеина в зерне сорта Немчиновский 56 в среднем за годы изучения было 13,54% с колебаниями по годам 12,10…16,68%. У Корнета количество белка было 12,98% с вариацией признака 12,25…14,69%. Наилучшие результаты по накоплению белка в зерне получены в крайне засушливом 2010 году. Результаты пробной лабораторной выпечки показали, что по объему хлеба сорта не различаются друг от друга, по формоустойчивости и общей хлебопекарной оценке несколько лучшими показателями характеризуется сорт Корнет. Важнейшими факторами, влияющими на устойчивость и адаптивность растений, являются агроклиматические условия территории выращивания. Поэтому изучение динамики урожайности в зависимости от постоянно изменяющихся погодных условий может выявить наиболее ценные адаптивные сорта с наименьшими колебаниями урожайности, что позволит повысить экологическую стабильность озимого клина в нашем регионе и предложить адаптивные подходы к селекции. Анализ урожайности сортов тритикале конкурсного сортоиспытания за изучаемые годы позволил нам выделить сорта Немчиновский 56 и Корнет как лидеров продуктивности. В таблице 6 представлены оценки адаптивной способности и стабильности этих сортов. Так, Немчиновский 56 и Корнет являются интенсивными сортами, стабильно формирующими высокую продуктивность в различные годы. Оба сорта показали высокую ОАС (vi), которая характеризует способность сортов давать постоянно высокую урожайность в различных условиях произрастания. У сорта Немчиновский 56 показатель vi=0,66, у Корнета – 0,59. Очень важно, что каждый из них показывал в различные годы способность генотипа реализовать свой потенциал и быть устойчивым к специфически условиям среды, которая оценивалась по специфической адаптивной способности (САС) к неблагоприятным факторам. Селекционная ценность генотипов характеризует баланс продуктивности и стабильности. Значения СЦГi у сортов Немчиновский 56 и Корнет были близкими. Поэтому оба сорта, по величине СЦГi , включены в список продуктивных и стабильных в зоне исследований. Таблица 6 - Оценка адаптивной способности и стабильности сортов озимой тритикале Сорт Урожайность, vi у2 (GxE)gi у2 у САСi sgi СЦГi т/га САСi Немчиновский 56 4,89 0,66 0,118 2,241 1,497 29,5 2,53 Корнет 4,99 0,59 0,269 2,279 1,510 30,2 2,44 Таким образом, в современных условиях одним из основных критериев производственной ценности новых сортов сельскохозяйственных культур является их адаптивность. Работа селекционных центров, исходя из данных требований, ориентируется, прежде всего, на создание форм, характеризующихся стабильностью основных признаков урожайности и качества. Для сельскохозяйственного производства также важно подбирать сорта, стабильные по урожайности и пригодные для возделывания в конкретном почвенноклиматическом регионе. В благоприятных условиях предпочтительнее выглядят сорта с высокой потенциальной продуктивностью, тогда как в неблагоприятных и экстремальных урожайность должна сочетаться с достаточно высокой экологической устойчивостью. Сегодня речь идет не просто о создании форм тритикале, которые по урожайности в конкурсном сортоиспытании будут значительно превышать стандарт, а сорта-агроэкотипы, отличающиеся наибольшей приспособленностью к местным условиям. Скрининг по адаптивным показателям был не самоцелью наших исследований. В конечном итоге мы подошли к разработке модельного типа сорта, на который должны быть направлены наши усилия, а успех селекции любой культуры в значительной мере зависит от объективности разработки такой модели. В ходе работы доказано, что представленные сорта озимой тритикале в условиях высокой изменчивости погодных и биотических факторов 86


среды взаимно дополняют друг друга, их возделывание будет способствовать стабилизации производства зерна в различных почвенно-климатических зонах. Поэтому наша селекционная программа предусматривает создание нового сорта тритикале для условий Республики Татарстан, которая должна основываться на создании плеяды морфотипов подобных сортам Немчиновский 56 и Корнет. Кроме того, селекционную работу целесообразно строить исходя из расширения хозяйственного назначения и направлений использования новой сельскохозяйственной культуры, которая в нашей республике больше известна как зернофуражная культура. Необходимо поднять ее статус до уровня хлебопекарной зерновой культуры, которая займет свое достойное место среди традиционных культур – пшеницы и ржи.

87


НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОГАМНОЙ ФАЗЫ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ОЗИМОЙ ГЕКСАПЛОИДНОЙ ТРИТИКАЛЕ Рубец В.С., Пыльнев В.В., Митрошина О.В. Российский государственный аграрный университет – МСХ А имени К.А. Тимирязева, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49 E-mail: selection@timacad.ru Обнаружены признаки предпочтения пыльцы другого сорта перед собственной у изученных сортообразцов вторичной гексаплоидной тритикале. Э��о может быть причиной склонности тритикале к спонтанному перекрестному опылению. Ключевые слова: предпочтение, пыльца, другой сорт, тритикале. SOME RESULTS OF THE PROGAMIC PHASE OF FERTILIZATION STUDY IN WINTER HEXAPLOID TRITICALE Rubets V.S., Pylnev V.V., Mitroshina O.V. Russian State Agrarian University – Moscow Timiriazev Agricultural Academy, Moscow, Russia, Timitiasevskaja, 49 E–mail: selection@timacad.ru There signs of preference the alien pollen by the pistil stigmas in the studying secondary hexaploid triticale varieties where determined. It can be a cause of tendency to some cross pollination in triticale. Key words: preference, pollen, other cultivar, triticale Поскольку тритикале является отдаленным гибридом между самоопылителем пшеницей и перекрестно опыляющейся рожью, то способ опыления у нее может зависеть от геномов обеих родительских форм. От пшеницы геном гексаплоидной тритикале получает два субгенома и пластом, от ржи – только один субгеном. Это позволяет понять, почему основным типом опыления тритикале является самоопыление, а перекрестное опыление является только факультативным. Однако процент факультативного перекрестного опыления у тритикале довольно велик – до 17 % [7]. Возможно, это связано с наличием генома ржи с гаметофитной самонесовместимостью, которая может быть причиной предпочтения чужеродной пыльцы и, как итог, перекрестного опыления. На успех оплодотворения и развития зерновки, главным образом, влияет жизнеспособность и совместимость женского и мужского гаметофитов, которые проявляются в прогамную фазу оплодотворения. Прогамная фаза оплодотворения у вторичных гексаплоидных тритикале изучена недостаточно. Она включает в себя прорастание пыльцевых зерен на рыльце и рост пыльцевых трубок в тканях пестика и завязи [5-7, 9]. Нами проводится изучение возможного наличия селективности оплодотворения у современных сортообразцов вторичной гексаплоидной тритикале в прогамную фазу оплодотворения. Предполагается, что при наличии предпочтения чужеродной пыльцы, завязываемость зерен от самоопыления будет ниже, чем во всех других вариантах. Кроме того, предполагается, что при наличии избирательности оплодотворения процент проросших пыльцевых зерен при опылении рылец пестиков собственной пыльцой будет меньше, чем при опылении чужеродной пыльцой. Длина и форма пыльцевых трубок также могут быть показателями селективности оплодотворения у тритикале. Искривленные, деформированные пыльцевые трубки, каллозная оболочка на их кончиках могут свидетельствовать о наличии некоторой степени гаметофитной самонесовместимости у изученных образцов тритикале. Работа в этом направлении была начата в 2011 г. на селекционной станции им. П.И. Лисицына РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. В данной статье приведены полученные результаты. 88


Для изучения использованы: сортообразец озимой тритикале Валентин (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева), линия 21759/97 (Донской зональный НИИСХ, Ростовская обл.) с рецессивным признаком белой окраски колоса и сорт Presto (Польша) с доминантной красной окраской колоса. Семена были получены с предварительной изоляцией колосьев. У сортов с рецессивным признаком окраски колоса были прокастрированы цветки и затем проведено их опыление по четырем схемам: собственной пыльцой, пыльцой сорта Presto с красным колосом, смесью пыльцы (собственной и сорта Presto) и свободное переопыление прокастрированных колосьев без изоляции. Всего было прокастрировано по 30 колосьев каждого белоколосого сорта на каждый вариант опыления (по 10 колосьев на повторность). Это составило, в целом, 240 колосьев или 7850 цветков. В качестве контроля был использован вариант с опылением прокастрированных цветков собственной пыльцой (модифицированное самоопыление). Эта часть работы была проведена в полевых условиях. В лабораторных условиях проводили вторую часть работы, связанную с количественными оценками прорастания пыльцы на рыльцах пестиков в прогамную фазу оплодотворения. Для этого срезали в поле прокастрированные колосья образцов с рецессивным признаком окраски колоса. В лаборатории рано утром (6-9 часов) проводили принудительное опыление прокастрированных цветков у части колосьев пыльцой опылителя с доминантным признаком окраски колоса (Presto) и у другой части – пыльцой, собранной с материнских сортов. На специальной этикетке отмечали время нанесения пыльцы на рыльце пестика. Затем спустя 15, 30, 40, 60, 80 и 100 минут от опыления пестики фиксировали в уксусном алкоголе (спирт: ледяная уксусная кислота в соотношении 3:1). Также фиксировали зрелые пыльники опылителей для оценки фертильности пыльцы опытных образцов тритикале. Затем учитывали число пыльцевых зерен, попавших на рыльце, число проросших пыльцевых зерен, длину пыльцевых трубок и их форму, процент деформированных пыльцевых трубок по отношению к общему числу проросших пыльцевых зерен [4, 8]. За деформированные пыльцевые трубки мы принимали спиралевидные пыльцевые трубки, трубки с образованием булавовидных вздутий, трубки, растущие в сторону, противоположную от завязи [4]. Подсчет пыльцевых зерен проводили под стереоскопическим микроскопом МБС-10, оценку длины и формы пыльцевых трубок проводили на временных гистологических препаратах. Временные препараты приготавливали по следующей методике: завязи предварительно мацерировали в течение 1 ч в 20-процентном растворе гидроксида калия в 70-процентном этиловом спирте, промывали дистиллированной водой [4]; затем окрашивали их 0,01-процентным раствором анилинового голубого в течение 24 ч.; осторожно под микроскопом отрезали рыльца, помещали их в каплю смеси, состоящую из глицерина и дистиллированной воды в равном соотношении, и просматривали с помощью флуоресцентного микроскопа [3]. Пыльцевые трубки светились ярким желто-зеленым цветом и были хорошо видны внутри тканей рыльца тритикале (рис. 1). Статистическую обработку проводили по Б.А. Доспехову [2].

Рис. 1. Вид пыльцевых трубок тритикале: слева нормальные, справа - деформированная 89


После созревания был определен процент завязываемости зерен в каждом из вариантов опыления (табл. 1). Таблица 1 - Завязываемость зерен тритикале при различных вариантах опыления, % Опылители Материнский собственная свободное смесь пыльцы сорт пыльца опыление без Presto (собственной и (контроль) изоляции Presto) Валентин 54 64 59 59 Линия 21759/97 46 53 63 47 НСР05 4,3 15,8 10,8 9,9 Из таблицы 1 видно, что наше предположение о меньшей завязываемости зерен от самоопыления, в общем, подтверждается. У сорта Валентин при опылении собственной пыльцой завязываемость, в среднем, 54 %, при опылении смесью пыльцы и пыльцой сорта Presto – 59 %, самая высокая завязываемость получена при свободном опылении – 64 %. Аналогичные результаты были получены при изучении биологии цветения мягкой пшеницы А.П. Гориным [1]. Для линии 21759/97 завязываемость зерен от самоопыления – 46 %, при опылении смесью пыльцы – немного выше – 47 %, при свободном опылении еще выше – 53 %. Самая высокая завязываемость отмечена в варианте с опылением пыльцой сорта Presto – 63 %. Однако сравнение вариантов опыления между собой методом двухфакторного дисперсионного анализа показало, что различия по завязываемости зерен, полученных в разных вариантах опыления, статистически не значимы. Таким образом, наши результаты показывают, что завязываемость зерен при отсутствии самоопыления все-таки несколько выше, чем при опылении собственной пыльцой. Возможно, это говорит о наличии избирательности оплодотворения у изучаемых сортов озимой гексаплоидной тритикале. Окончательные выводы можно будет получить только в конце вегетационного периода 2012 года, когда будут проанализированы растения, выросшие из семян от опыления смесью пыльцы. Если нет предпочтения оплодотворению собственной или чужеродной пыльцой, то половина растений в полученной популяции будет иметь белую окраску колоса, а другая половина – красную. В противном случае у нас будет смещение равновесия в ту или иную сторону. Результаты изучения прорастания пыльцы на рыльцах пестиков тритикале приведены в таблице 2. Фертильность пыльцы у всех изучаемых сортообразцов в 2011 г. была высокой: Валентин – 94,9 %, Presto – 95,7 %, линия 21759/97 – 92,8 %. Таблица 2 - Процент проросших пыльцевых зерен на рыльцах тритикале Время от опыления до фиксации, мин Образец 15 30 40 60 80 100 ♀ Валентин 48,8 ± 9,3 ± 1,9 20,3* 12,8 ± 1,2 9,3 ± 1,0 12,3 ± 0,7 × ♂Валентин 1,4 ♀ Валентин × 23,0 ± 12,4* 11,5 ±1,6 16,0 ± 1,2 14,4 ± 1,9 18,7 ± 0,9 ♂ Presto 1,8 ♀ Линия 21759/97 21,5 ± 8,7* 15,0 ± 1,3 16,0 ± 2,8 18,0 ± 5,3 23,4 ± 8,1 ♂21759/97 2,4 ♀ Линия 21759/97 21,1 ± 17,0 ± 2,3 21,4 ± 3,7 19,9* 19,0 ± 2,9 21,8 ± 2,0 × ♂ Presto 2,2 * - статистическая обработка не была проведена из-за малого числа наблюдений Анализ прорастания пыльцевых зерен изучаемых образцов показал, что пыльца тритикале начинает прорастать на рыльце уже через 15 минут от момента нанесения (табл. 90


2), тогда как в литературных источниках утверждается, что прорастание начинается не ранее, чем через 30 минут от попадания пыльцы на рыльце [5, 7]. В наших опытах прорастание отмечено у варианта ♀Валентин × ♂Валентин и линия ♀21759/97 × ♂Presto, причем длина пыльцевых трубок в обоих случаях была примерно одинаковая (рис. 2).

Длина пыльцевой трубки, мкм

350 300 ♀ Валентин на ♂Валентин ♀ Валентин на ♂ Presto

250 200

♀ Линия 21759/97 на ♂21759/97 ♀ Линия 21759/97 на ♂ Presto

150 100 50 0 15

30

40

60

80

100

Время от опыления до фиксации, мин

Рисунок 2. Динамика роста пыльцевых трубок на рыльцах При экспозициях 30, 40, 60 и 80 минут от опыления у материнской формы Валентин отмечен несколько более высокий, хотя и статистически недостоверный, процент прорастания пыльцевых зерен при опылении чужеродной пыльцой в сравнении с самоопылением. У линии 21759/97 также наблюдается преимущество чужой пыльцы, однако через 80 и 100 минут от опыления процент проросших пыльцевых зерен был одинаков почти у всех вариантов опыления, кроме варианта ♀Валентин × ♂Валентин, где этот показатель был достоверно выше. На рисунке 2 представлена динамика роста пыльцевых трубок на рыльцах тритикале. Видно, что интенсивность роста пыльцевых трубок сорта Presto на рыльцах обоих материнских сортообразцов примерно одинакова и в большинстве случаев выше, чем при опылении собственной пыльцой. У варианта ♀21759/97 × ♂21759/97 пыльцевая трубка растет относительно медленно в сравнении с другими вариантами, однако через 100 минут ее длина достигает максимума. Собственные пыльцевые трубки у образца Валентин имеют промежуточную скорость роста. Эти данные свидетельствуют в пользу селективности оплодотворения у изучаемых сортообразцов вторичной гексаплоидной тритикале. Таблица 3 - Длина нормальных пыльцевых трубок, мкм Время от опыления до фиксации, мин Образец 15 30 40 60 80 100 ♀ Валентин × 183,7 157,2 ± 30,0 ± 2,5 0 76,8 ± 4,7 152,1 ± 21,8 ♂Валентин ±15,4 18,3 ♀ Валентин × ♂ 228,5 ± 222,6 ± 45 58,9 ± 17,6 90,0 ± 9,8 102,8 ± 17,3 Presto 19,1 12,8 ♀ Линия 21759/97 332,7 ± 40 41,3± 2,8 73,0 ± 10,4 81,7 ± 13,1 86,9 ± 3,0 ♂21759/97 24,0 ♀ Линия 21759/97 240,0 ± 245 ± 35,0 ± 2,5 35,7 ± 6,4 0 165,5 ± 67,2 × ♂ Presto 55,9 26,9 91


Наличие деформированных пыльцевых трубок говорит о трудностях, возникающих во взаимоотношениях системы пыльца – рыльце в прогамную фазу оплодотворения. В наших опытах отмечено, что на рыльцах сорта Валентин процент деформированных пыльцевых трубок выше при опылении пыльцой сорта Presto, а у линии 21759/97 в большинстве случаев нет различий между собственными и чужеродными пыльцевыми трубками (табл. 4). Таблица 4 - Процент искривленных пыльцевых трубок Время от опыления до фиксации, мин

Образец 15 48,5 ± 11,7

30 45,0 ± 27,6 90,0 ± 17,3

40

60

80

100

♀ Валентин 40,8 ± 9,2 25,8 ± 7,9 30,0 ± 4,3 36,0 ± 3,6 × ♂Валентин ♀ Валентин × ♂ 66,0* 70,5 ± 5,0 82,9 ± 3,9 72,5 ± 3,9 41,9 ± 2,9 Presto ♀ Линия 44,0 ± 25,0 ± 50,2 ± 21759/97 0 52,0 ± 9,6 82,0 ± 3,6 17,3 20,9 29,5 ♂21759/97 ♀ Линия 41,5 ± 49,0 ± 21759/97 × ♂ 90* 22,3 ± 9,9 70,0 ± 7,2 37,6 ± 9,0 14,2 12,9 Presto * - статистическая обработка не была проведена из-за малого числа наблюдений Резюмируя сказанное, следует отметить, что у изученных сортообразцов вторичной гексаплоидной тритикале имеются признаки предпочтения пыльцы другого сорта перед собственной. Отчасти это свидетельствует о склонности тритикале к спонтанной гибридизации, и в итоге может привести к биологическому засорению образцов. Наши исследования в этой области продолжаются. Литература 1.Горин А.П. Биология цветения и естественной гибридизации у пшеницы: Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. – М., 1950. – 295 с. 2.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Колос, 1973. – 336 с. 3.Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988. 271 с. 4.Поддубная-Арнольди В.А. Ускоренные приемы микроскопических исследований на фиксированном материала // Бюл. Гл. Бот. сада РАН СССР, 1954. – Вып. 18. с.95. 5.Симинел В.Д., Кильчевская О.С. Особенности биологии цветения, опыления и оплодотворения тритикале. - Кишинев: Штиинца, 1984. – 152 с. 6.Тихенко И.Д. Строение мужского гаметофита и прогамная фаза оплодотворения у тритикале различного уровня плоидности // Проблемы опыления и оплодотворения у растений. / Сб. науч. трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 1986. – Т. 99. – с. 79-82. 7.Эмбриология зерновых, бобовых и овоще-бахчевых возделываемых растений / Чеботарь А.А., Челак В.Р., Мошкович А.М., Архипенко М.Г. – Кишинев.: Изд-во Штиинца, 1987. – 225 с. 8.Heslop-Harrison J, Heslop-Harrison I, Reger B.J. The pollen-stigma interaction in the grasses: pollen-tube guidance and the regulation of tube number in Zea mays L. // Acta Bot. Neerl, Vol. 34. - № 2. – 1985. - P. 193-211. 9.Wedzony M. Pollen-tube growth in triticale x maize crosses // Genet. Pol. – Vol. 37a. – 1996. – P. 171-173. 92


ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ ПРИ ВНУТРИВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ ОЗИМОЙ ГЕКСАПЛОИДНОЙ ТРИТИКАЛЕ Рубец В.С., Пыльнев В.В., Панфилова И.Н. Российский государственный аграрный университет – МСХ А имени К.А. Тимирязева, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49 E-mail: selection@timacad.ru Рассматриваются вопросы наследования признаков продуктивности растений у гибридов гексаплоидной тритикале. Показано, что в целом признаки продуктивности растений тритикале характеризуются низкой наследуемостью. Ни один из изученных признаков нельзя безоговорочно назвать надежным критерием отбора на продуктивность. Часто наследуемость зависит от материнского компонента. Поэтому важно тщательное изучение исходного материала. Ключевые слова: наследование, признак, продуктивность ,тритикале PRODUCTIVITY TRAIT INHERITANCE IN INTERVARIETAL HYBRIDS OF WINTER HEXAPLOID TRITICALE Rubets V.S., Pylnev V.V., Panfilova I.N. Russian State Agrarian University – Moscow Timiriazev Agricultural Academy, Moscow, Russia, Timitiasevskaja, 49 E–mail: selection@timacad.ru All productivity traits are characterized by the low inheritance in winter hexaploid triticale. Studying traits cannot be using as a reliable criterion of the selection productive varieties in triticale. The inheritance is depending from female components of crossing often. Therefore study of parent forms is very important. Ray words: inheritance, trait, productivity, triticale Тритикале является культурой, у которой совмещены геномы пшеницы и ржи, вследствие чего генетическая структура хозяйственно-ценных признаков особенно сложна из-за ее полигеномной аллополиплоидности. Несмотря на это, селекционная работа с этой культурой успешно ведется во многих селекционных учреждениях. Основной задачей селекции тритикале является создание высокопродуктивных сортов с устойчивостью к наиболее важным абиотическим и биотическим факторам среды. Основным способом создания популяций для отбора у тритикале является внутривидовая гибридизация [4, 5, 7]. Главное достоинство гибридизации заключается в возможности совмещения в гибриде положительных признаков родительских форм. Поэтому так важно знать, как различные образцы передают хозяйственно-ценные признаки потомству. При этом отмечено, что у гибридов F1 часто наблюдается ухудшение значений признаков продуктивности растений в сравнении с родительскими сортами [4, 7]. Это объясняют разрушением коадаптированных блоков генов, отвечающих за продуктивность, у хорошо отселектированных по этому признаку образцов [7]. На данный момент нет надежной теории подбора пар для скрещивания [5]. При селекции на ряд признаков особую ценность имеют те комбинации, которые способны дать при расщеплении значительное число форм, превосходящих лучшего родителя по данному признаку [9]. Все признаки, определяющие продуктивность растений являются количественными, и трудно поддаются анализу [1, 3, 6, 8]. Многие ученые занимались вопросами наследования признаков продуктивности зерновых культур [4, 9]. Однако до сих пор этот вопрос далек от разрешения. Для успешной работы селекционеров 93


необходимо хотя бы приблизительно представлять характер наследования признаков продуктивности и ее элементов, способность родительских форм передавать свои признаки потомству. Это нужно для того, чтобы использовать признаки с высокой наследуемостью в качестве критериев отбора в селекции на урожайность. В работах разных авторов отмечается неодинаковая наследуемость продуктивности и ее компонентов у зерновых культур – одни авторы отмечают высокую наследуемость массы 1000 зерен, а другие – в целом низкую наследуемость урожайности и ее компонентов [9]. Наша работа посвящена изучению характера наследования ряда хозяйственно-ценных признаков у гибридов, полученных от скрещивания современных сортов и селекционных линий озимой гексаплоидной тритикале. Материалом исследования служили сорта и селекционные линии озимой гексаплоидной тритикале различного эколого-географического происхождения, а также их гибриды F1 и F2. Работа выполнена на селекционной станции им. П.И. Лисицына РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева. Скрещивания были проведены в 2009 г., гибриды F1 и их родительские формы изучали в 2010, а гибриды F2 и их родительские формы – в 2011 г. Посев был проведен вручную. Площадь питания родителей и гибридов была одинакова (5х15 см). Метеорологические условия лет проведения исследований сильно различались: в 2010 г. наблюдали избыточное увлажнение в начале вегетации, что привело к развитию грибных болезней. Дальнейшее развитие растений проходило в условиях жесточайшей засухи на фоне высокой температуры. В 2011 почти весь вегетационный период сопровождался засухой в различной степени. После созревания растения были проанализированы по продуктивности и ее элементам. Был определен ряд показателей (высота растений, продуктивная кустистость, показатели главного колоса – длина, общее число и число развитых колосков, число и масса зерен, число и масса зерен с растения, озерненность одного колоска, плотность колоса и др.). Степень проявления количественных признаков продуктивности у межсортовых гибридов F1 гексаплоидной тритикале оценивали как отношение разности между значением показателя у гибрида и полусуммы родителей к разности между значениями лучшего родителя и полусуммы родителей. В этом случае определяются усредненные эффекты действия и различных типов взаимодействия всех генов полигенной системы гибрида [2]. Расчеты проводили по формуле: F − ( P1 + P2 ) / 2 D= 1 , P1 − ( P1 + P2 ) / 2 где D – показатель знака и относительной величины суммарного действия генов у гибрида F1; F1 – средняя величина признака у растений гибрида; Р1 – средняя величина признака у лучшего родителя; Р2 – средняя величина признака у худшего родителя [2]. При этом понятие о лучшем или худшем родителе весьма относительно. В нашей работе лучший родитель – тот, у которого более высокие значения признака. Если D < -1, то наблюдается депрессия; -1<D<-0,5 – признаки лучшего родителя определяются рецессивными аллелями; -0,5<D<0,5 – промежуточное наследование признака, определяемое в основном аддитивным действием генов; 0,5<D<1 – признак в основном определяется доминантным действием генов; при D>1 наблюдается гетерозис, обусловленный доминированием, сверхдоминированием и неаллельными взаимодействиями [2]. Коэффициент наследуемости H2 определяли как отношение генотипической дисперсии признака к фенотипической H2 = σ2g / σ2p. Генотипическую дисперсию σ2g определяли как разницу между фенотипической дисперсией гибридов F2 (σ2p = σ2F2) и полусуммой фенотипических дисперсий родителей (σ2g = σ2p – (σ2p♀ + σ2p♂):2). Поскольку родительские формы являются линиями, то их изменчивость определяется только условиями среды. Поэтому полусумму их дисперсий можно считать средовой дисперсией σ2e = (σ2p♀ + σ2p♂):2. Наследуемость считается высокой, если H2≥0,400 [1, 6, 8]. 94


В таблице представлены значения показателей D для элементов продуктивности гибридов F1 и коэффициент наследуемости в широком смысле H2 для гибридов F2. Цветом разграничены гибридные комбинации с участием различных материнских сортов. Результаты нашей работы показывают сильную зависимость коэффициентов наследуемости признаков продуктивности растений тритикале от комбинации скрещивания. 1. Признак высота растений в зависимости от комбинации наследуется по-разному. Видно влияние материнского сорта: у комбинаций с Немчиновской 56 в F1 отмечено доминирование или промежуточное наследование, при этом в F2 получены низкие коэффициенты наследуемости. Характер наследования в F1 и коэффициенты наследуемости в F2 элементов структуры урожая у гибридов озимой гексаплоидной тритикале 1. Высота главного 2. Продуктивная 3. Длина главного стебля кустистость колоса Гибридная D D D комбинация характер характер характер Н2 Н2 Н2 наследования наследования наследования в F1 в F1 в F1 ♀Немчиновская 56 -0,6 0,6 -5,0 0,256 0,746 0,363 × ♂Валентин доминантный рецессивный депрессия 0,3 -0,8 -0,4 ♀Немчиновская 56 0,372 0,272 0,589 промежут. рецессивный депрессия × ♂Presto ♀Немчиновская 56 0,8 -2,3 -0,2 0,270 0,107 0,686 × ♂Л 2 доминантный промежут. депрессия 2,2 -0,4 -0,8 ♀Кастусь × ♂Дон 0,704 0,001 0,508 гетерозис промежут. рецессивный ♀Кастусь 4,8 0,3 1,0 0,195 0,334 0,347 × ♂Л 21759/97 гетерозис промежут. доминантный -0,3 -1,0 -1,0 ♀Виктор × ♂Bolero 0,425 0,788 0,001 промежут. рецессивный рецессивный 0,3 -0,6 2,0 ♀Виктор × ♂Л 2 0,517 0,001 0,169 промежут. рецессивный гетерозис -6,0 -1,0 0,1 ♀Виктор × ♂Дон 0,659 0,001 0,223 промежут. депрессия рецессивный ♀Виктор × ♂KS-0,6 -1,9 0,4 0,726 0,248 0,044 88T рецессивный депрессия промежут.

Гибридная комбинация

♀Немчиновская 56 × ♂Валентин ♀Немчиновская 56 × ♂Presto ♀Немчиновская 56 × ♂Л 2 ♀Кастусь × ♂Дон

4. Общее число колосков в главном колосе D характер Н2 наследования в F1 -0,6 0,227 рецессивный 0,3 0,430 промежут. -5,0 0,503 депрессия -1,6 0,551

5. Число развитых колосков в главном колосе D характер Н2 наследования в F1 -3,3 0,513 депрессия 0,8 0,438 доминантный 2,2 0,476 гетерозис -3,7 0,557 95

Продолжение таблицы 6. Озерненность одного развитого колоска D характер Н2 наследования в F1 -1,0 0,400 рецессивный -0,5 0,431 рецессивный -1,0 0,177 рецессивный 0,5 0,217


♀Кастусь × ♂Л 21759/97 ♀Виктор × ♂Bolero ♀Виктор × ♂Л 2 ♀Виктор × ♂Дон ♀Виктор × ♂KS88T

депрессия -0,2 промежут. -6,0 депрессия -18,0 депрессия -5,6 депрессия -1,0 рецессивный

0,083 0,336 0,342 0,492 0,020

депрессия -1,3 депрессия -0,4 промежут. -5,6 депрессия -8,2 депрессия -1,0 рецессивный

0,557 0,550 0,350 0,326 0,085

промежут. -5,0 депрессия -2,3 депрессия -5,0 депрессия 0,2 промежут. -3,0 депрессия

0,001 0,074 0,090 0,151 0,945

Продолжение таблицы 7. Число зерен в 8. Масса зерен 9. Число зерен главном колосе в главном колосе с растения Гибридная гетерозис, % гетерозис, % гетерозис, % комбинация характер характер характер 2 2 Н Н Н2 наследования наследования наследования в F1 в F1 в F1 -3,0 -1,4 -6,4 ♀Немчиновская 56 0,517 0,552 0,824 депрессия депрессия депрессия × ♂Валентин ♀Немчиновская 56 -0,7 10,0 -5,1 0,431 0,298 0,460 × ♂Presto рецессивный гетерозис депрессия ♀Немчиновская 56 -0,2 5,0 -1,1 0,096 0,001 0,417 × ♂Л 2 промежут. гетерозис депрессия -0,7 -3,0 -3,9 ♀Кастусь × ♂Дон 0,378 0,458 0,021 рецессивный депрессия депрессия ♀Кастусь -2,1 -4,0 -1,5 0,149 0,326 0,271 × ♂Л 21759/97 депрессия депрессия депрессия -4,8 -2,3 -2,1 ♀Виктор × ♂Bolero 0,186 0,029 0,739 депрессия депрессия депрессия -1,7 -2,4 -7,9 ♀Виктор × ♂Л 2 0,075 0,01 0,419 депрессия депрессия депрессия -2,4 -2,0 -106,2 ♀Виктор × ♂Дон 0,157 0,080 0,139 депрессия депрессия депрессия ♀Виктор × ♂KS-2,6 0 -1,8 0,246 0,001 0,223 88T депрессия промежут. депрессия Продолжение таблицы 10. Масса зерен 12. Плотность 11. Масса 1000 зерен с растения колоса Гибридная гетерозис, % гетерозис, % гетерозис, % комбинация характер характер характер Н2 Н2 Н2 наследования наследования наследования в F1 в F1 в F1 ♀Немчиновская 56 -2,2 1,7 0,3 0,844 0,548 0,001 × ♂Валентин депрессия гетерозис промежут. ♀Немчиновская 56 -0,8 1,1 0,4 0,539 0,499 0,138 × ♂Presto рецессивный гетерозис промежут. ♀Немчиновская 56 1,0 11,4 -2,6 × 0,244 0,274 доминантный гетерозис депрессия ♂Л 2 96


-5,0 -0,4 -0,3 0,284 0,513 0,417 депрессия промежут. промежут. ♀Кастусь × ♂Л -2,7 0,3 -0,4 0,429 0,474 0,075 21759/97 депрессия промежут. промежут. -1,3 -0,7 0,3 0,792 0,082 0,163 ♀Виктор × ♂Bolero депрессия рецессивный промежут. -1,7 1,0 -4,0 0,168 0,001 ♀Виктор × ♂Л 2 0,088 депрессия доминантный депрессия -12,0 -1,7 -2,8 0,211 0,172 0,054 ♀Виктор × ♂Дон депрессия депрессия депрессия -1,0 2,4 -1,4 ♀Виктор × ♂KS-88T 0,317 0,001 0,134 рецессивный гетерозис депрессия У комбинаций с материнским сортом Кастусь в F1 наблюдался гетерозис и различное проявление наследуемости признака в F2. У большинства гибридов с участием сорта Виктор отмечены в F1 промежуточный характер наследования и высокие коэффициенты наследуемости в F2. 2. Признак продуктивной кустистости в F1 проявляет промежуточный либо рецессивный характер наследования и даже депрессию. При этом почти для всех комбинаций получены низкие коэффициенты наследуемости в F2. 3-4. Признаки длина главного колоса и общее число колосков в главном колосе проявляют все возможные типы взаимодействий в F1 – от депрессии до гетерозиса у различных комбинаций независимо от материнской формы. В F2 низкие коэффициенты наследуемости для этого признака получены для всех комбинаций с материнским сортом Виктор. У остальных комбинаций, по-видимому, материнская форма не является определяющей. 5. Для признака число развитых колосков в главном колосе у гибридов F1 с материнской формой Немчиновская 56 отмечено наличие депрессии, доминирования и гетерозиса для разных комбинаций скрещивания, при этом у всех отмечена высокая наследуемость признака в F2. Для всех комбинаций с материнской формой Кастусь отмечены в F1 депрессия и в F2 высокая наследуемость признака. Характер наследования признака у гибридов F1 с материнской формой Виктор отличается большим разнообразием в зависимости от компонентов скрещивания. При этом в большинстве случаев получены низкие коэффициенты наследуемости в F2. 6. Число и масса зерна с колоса и растения являются основными признаками, определяющими продуктивность растений. Для признака число зерен в главном колосе у всех комбинаций с участием сорта Виктор получена депрессия у гибридов F1 при низкой наследуемости в F2. У остальных комбинаций в F1 выявлен различный характер наследования в зависимости от комбинации. Однако в F2 у всех гибридов с материнской формой Кастусь коэффициент наследуемости признака низкий, а у большинства гибридов с материнской формой Немчиновская 56 – высокий. 7. По массе зерен в главном колосе у большинства комбинаций с участием Немчиновской 56 отмечен гетерозис в F1 при низкой наследуемости признака в F2. У большинства остальных комбинаций выявлена депрессия при низкой наследуемости в F2. 8. Признак высокой озерненности одного развитого колоска наследуется рецессивно и обнаруживает высокую наследуемость в F2 для комбинаций с материнской формой Немчиновская 56. У остальных комбинаций характер наследования в F1 оценивается либо как промежуточный, либо как депрессия при низкой наследуемости признака в F2. 9. Для признака число зерен с растения у всех изученных комбинаций в F1 была отмечена депрессия в сравнении с родительскими формами. В F2 получены коэффициенты ♀Кастусь × ♂Дон

97


наследуемости, показывающие большое влияние материнской формы: для всех комбинаций с участием Немчиновской 56 коэффициенты наследуемости высокие, с участием Кастусь – низкие, а для материнской формы Виктор не является определяющей. 10. Признак масса зерен с растения у большинства гибридных комбинаций проявляет депрессию в F1 и низкую наследуемость в F2. Это говорит о малой результативности отборов по этому признаку. 11. В литературе упоминается признак масса 1000 зерен как наиболее надежный, обладающий самой высокой наследуемостью среди элементов продуктивности растений. По нему рекомендуют проводить отбор при селекции на урожайность [1, 8, 9]. Однако, по нашим данным, для этого признака материнская форма имеет большое влияние на характер наследования. У всех комбинаций с Немчиновской 56 проявился гетерозис в F1 по массе 1000 зерен, наследуемость в F2 преимущественно высокая. У всех комбинаций с сортом Кастусь в F1 выявлен промежуточный характер наследования признака при его высокой наследуемости в F2. Это позволяет предположить, что отбор по крупности зерен у этих гибридов будет эффективным при селекции на урожайность. У комбинаций с сортом Виктор в F1 отмечен различный характер наследования признака (от депрессии до гетерозиса), и в F2 – низкая наследуемость. 12. Гибриды F1 в большинстве случаев формирую более рыхлый колос, чем родительские формы. В наших опытах для признака плотность колоса обнаружено промежуточное наследование или депрессия в F1 и низкая наследуемость в F2. Этот признак не является надежным при отборе на урожайность. По результатам проведенной работы можно сделать некоторые обобщения. В целом наследуемость признаков продуктивности растений тритикале низкая. Ни один из изученных признаков нельзя безоговорочно назвать надежным критерием отбора на продуктивность. Часто наследуемость зависит от материнского компонента. Поэтому важно тщательное изучение исходного материала. Значения признаков, определяющих продуктивность у гибридов F1, часто ниже, чем у родительских форм, что подтверждает ранее проведенные исследования [4, 7]. По нашим данным, при селекции на продуктивность надежнее всего проводить отбор по такому ее элементу как масса 1000 зерен у комбинаций с использованием в качестве материнской формы сортов Немчиновская 56 и Кастусь. У комбинаций с материнским сортом Виктор нельзя надежно проводить отбор ни по одному из представленных элементов продуктивности. Литература 1. Биометрия в генетике и селекции растений: Учебник / А.В. Смиряев, С.П. Мартынов, А.В. Кильчевский. М.: Изд-во МСХА, 1992. 269 с. 2. Бунин М.С., Монахос Г.Ф., Терехова В.И. Производство гибридных семян овощных культур: Учебное пособие. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 182 с. 3. Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов. Обзорная информация./ Под ред. М.А. Федина, В.А. Драгавцева. ВНИИТЭИсельхоз, 1973. 114 с. 4. Корень Л.В., Орловская О.А., Хотылева Л.В. Проявление гетерозиса по хозяйственно-полезным признакам у тритикале // Материалы международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН., Ростов-на Дону, 2010. с. 29-34. 5. Общая селекция растений: Учебник / Ю.Б. Коновалов, В.В. Пыльнев, Т.И. Хупацария, В.С. Рубец; Под общ. ред. Ю.Б. Коновалова, В.В. Пыльнева. М.: Издво РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 395 с. 98


6. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику. Минск, Вышэйш. школа, 1974. 448 с. 7. Сечняк Л.К., Сулима Ю.Г. Тритикале. М.: Колос, 1984. 317. 8. Смиряев А.В., Кильческий А.В. Генетика популяций и количественных признаков. М.: Изд-во КолосС, 2007. – 272 с. 9. Хупацария Т.И. Методика выделения трансгрессивных форм из гибридных популяций мягкой яровой пшеницы, их изучение и взаимосвязь элементов продуктивности растений / Дисс. канд. биол. наук / 06.01.05. М., 1973. 153 с.

99


САМООПЫЛЕННЫЕ ЛИНИИ ОЗИМОЙ РЖИ В СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ Титаренко А.В., Титаренко Л.П., Козлов А.А., Вертий Н.С. ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии, 346735, Ростовская область, Аксайский район, п. Рассвет, ул. Институтская, 1, E-mail: dzniisx@aksay.ru Представлены результаты реципрокного скрещивания гексаплоидного тритикале и инцухт-линий аллотетраплоидной озимой ржи. Лучшие результаты при гибридизации выявлены при использовании инцухт-линий с высокой озерненностью. Ключевые слова: озимая рожь, тритикале, гибридизация, инцухт-линии. INBRED LINES OF WINTER RYE IN PLANT BREEDING Titarenko A.V., Titarenko L.P., Kozlov A.A., Vertiy N.S. State scientific establishment Don scientific research institute of agriculture Russian agricultural academy, 346735, Rostov region, Aksayskiy district, s. Rassvet, st. Institutskaya 1, E- mail: dzni@mail.ru Shows the results reciprocal crosses hexaploid triticale and inbred lines of allotetraploid winter rye. The best results hybridization are identified by using inbred lines with high fertilization. Key words: winter rye, triticale, hybridization, inbred line. Тритикале, в силу своего происхождения, является уникальным компонентом в скрещиваниях, в частности с рожью, обеспечивая появление во втором поколении рекомбинантных форм тритикале, ржи и пшеницы [4, 3, 8]. Исходный генотип, комбинация и отбор генетически сбалансированных форм определяют селекционную значимость подобных скрещиваний. Беккроссирование полученных гибридов рожью позволяет получать дополненные ржано-пшеничные линии. Добавление, например, хромосомы 3В обуславливает лучшую устойчивость ржи к мучнистой росе. Фактором изменчивости при этом являются гомологичная и гомеологичная конъюгация хромосом [8], благоприятные изменения ржаных хромосом в полигеноме тритикале [7]. Завязываемость зерен в скрещиваниях гексаплоидных тритикале с диплоидной рожью определяется, в основном, материнской формой и составляет от 0,34 до 51,6% со всхожестью около 20% [2]. При гибридизации с тетраплоидной рожью повышается процент удачи, но снижается всхожесть полученных зерновок [5]. Вовлечение в гибридизацию с гексаплоидными тритикале контрастных форм ржи увеличивает генетическое разнообразие гибридного материала. Так, использование аллоплазматической ржи в сравнении с обычной диплоидной оказалось наиболее выгодно в селекции тетраплоидных тритикале, несмотря на снижение гетерогенности у первой. В этой связи представляет значительный интерес получение гибридов с использованием в скрещиваниях самоопыленных линий аллоплазматической ржи в качестве одного из компонентов. Материал и методика. В реципрокные скрещивания с гексаплоидным тритикале сорта Корнет были привлечены пять самоопыленных линий пятого поколения инцухта аллополиплоидной озимой ржи Славида. Гибридизация проводилась путем кастрации цветков материнской формы и многократным опылением свежесобранной пыльцой отцовской формы через клапан изолятора. Обработка экспериментальных данных выполнена методами вариационной статистики на персональном компьютере [6]. 100


Результаты исследований и обсуждение. В процессе многолетних скрещиваний различных гексаплоидных тритикале с диплоидной и тетраплоидной рожью нами установлено, что средняя величина завязываемости зерен в первом случае составляет 16,5%, во втором - 27,5%. При этом климатические условия в значительной мере сказываются на средней величине показателя. По существу в отдельные годы погодные условия в фазы колошение – начало цветения определяют успех гибридизации. Завязываемость зерен в 2009 году в комбинациях скрещивания гексаплоидного тритикале Корнет с шестью различными по фенотипу самоопыленными линиями I3 аллополиплоидной озимой ржи Славида составила в среднем 17,2±2,1% с размахом варьирования 8,3…34,5%. В 2011 году были проведены скрещивания по реципрокной схеме того же сорта тритикале и пяти самоопыленных линий ржи I5. Удача гибридизации составила в среднем 7,5±1,7%, колеблясь от 0,3 до 17,0% соответственно (рис.). То есть, в менее благоприятных условиях 2011 года удача гибридизации оказалась на порядок ниже, чем в 2009 году. Анализируя же комбинации скрещивания в конкретном году, отметим существенное влияние генотипа ржи на завязываемость зерен при гибридизации. А именно: в обоих направлениях скрещивания с И5л178 завязываемость была крайне низкая, тогда как с И5л498 так же в обоих направлениях – во много раз выше. Закономерность, выражающаяся в различной завязываемости зерен при гибридизации тритикале и ржи в зависимости от направления скрещивания, в полной мере нашла отражение в изученном материале. Так, при использовании инцухт-линий в качестве материнских форм удача гибридизации была значительно ниже и составила в 2009 году в среднем 5,4±1,9%, в 2011 году – менее одного процента.

Рис. Завязываемость гибридных зерен в скрещиваниях тритикале (Корнет, 2n=42) х рожь (Инцухт-линии, 2n=28), 2011 г. Известно, если тритикале хорошо скрещивается с рожью в качестве материнской формы, то и в качестве отцовской формы она будет проявлять лучшую скрещиваемость [1]. Подобная закономерность обнаружена в реципрокных скрещиваниях 2011 года и для инцухт-линий. Коэффициент корреляции между удачей гибридизации в прямой и обратной комбинациях скрещивания составил r=0,83±0,32. Несмотря на боGльшую ошибку коэффициента корреляции, абсолютное его значение высокое, что подчеркивает, чем выше завязываемость зерен при скрещивании тритикале с определенной инцухт-линией в качестве материнской формы, тем выше она будет при использовании этой же инцухт-линии в качестве отцовской формы. При этом лучшие 101


результаты при гибридизации получаются тогда, когда привлекаются в скрещивания инцухтлинии с высокой озерненностью предыдущего поколения инцухта. Исходя из выше изложенного можно сделать вывод о том, что использование в скрещиваниях различных инцухт-линий для получения гибридов происходит с неодинаковой эффективностью. В этом ключе необходим целенаправленный подбор линий для гибридизации, ориентированный на высокую озерненность линии предыдущего поколения инцухта. В качестве косвенного показателя эффективности инцухт-линий как опылителей был рассмотрен уровень их автофертильности, являющийся, отчасти, показателем качества пыльцы. Поскольку автофертильность инцухт-линии оценивалась по 2-8 растениям, применялось 2 подхода. Во-первых, было изучено влияние средней автофертильности линии на завязываемость зерен. Связь оказалась очень слабой: при использовании сорта Корнет – r= -0,02 в 2009 году и r=-0,32 в 2011 году. Далее была проанализирована зависимость удачи гибридизации от величины автофертильности генотипов с наибольшей автофертильностью в линиях. Значение коэффициента корреляции оказалось несколько выше: r=0,36 и r=-0,19 в 2009 и 2011 году соответственно. Поскольку объем выборки в пределах линии и объем корреляционных пар относительно невелики, выявленная закономерность будет уточняться. Тем не менее, учитывая неоднородность линии по качеству пыльцы, и за счет этого различное участие отдельных генотипов в опылении, вполне логично, что инцухт-линии с высокой автофертильностью лучше скрещиваются с тритикале. Выводы Повышение завязываемости зерен при гибридизации гексаплоидного тритикале с различными инцухт-линиями ржи возможно путем целенаправленного их подбора. Тесная положительная связь между удачей гибридизации в прямом и обратном скрещиваниях указывает на то, что одни и те же инцухт-линии могут быть эффективно использованы при гибридизации в обоих направлениях скрещивания. Инцухт-линии, обладающие более высокой автофертильностью, как правило, лучше скрещиваются с тритикале, следовательно, уровень автофертильности может служить косвенным показателем при подборе инцухт-линий для гибридизации с тритикале. Литература 1. Абдулаева А. К. Гибридизация тритикале с рожью как метод получения генетически новых форм пшенично-ржаных рекомбинантов: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Л., 1984. - 16 с. 2. Бормотов В. Е., Щербакова А. М., Семерихина С. Е. Гибридизация тритикале с рожью как метод получения новых рекомбинантов // Генетические методы ускорения селекционного процесса. – Кишинев: Штиинца, 1986. – С. 69-77. 3. Герайбекова Н. А. Оценка гибридов тритикале х рожь // Тез. докл. V съезда ВОГиС. – М., 1987. – Т. IV, ч. 1. – С. 93. 4. Куркиев У. К., Абдулаева А. К. Скрещивания тритикале с рожью/ XIV Междунар. генет. конгресс. Секцион. засед, ч. II. М.: Наука, 1978. – С. 170. 5. Максимов Н. Г. Селекционно-генетическая характеристика гибридов гексаплоидных тритикале с диплоидной и тетраплоидной рожью/ Генетика гетерозиса растений и экспериментальный мутагенез. Ч. 2// Тезисы докл. V съезда генет. и селекц. Украины. – 1986. – С. 124-125. 6.Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. Изд. 3-е, испр. Минск: Вышэйш. школа. – 1973. – 320 с. 102


7.Семенов В. И., Семенова Е. В. Полиморфизм ржаных хромосом по гетерохроматиновым блокам у некоторых сортов ржи и форм тритикале // Генетика, 1982. – Т. 18, № 11. – С. 1856-1867. 8.Чередниченко В. Н. Поиск новых подходов в решении проблемы увеличения генетического разнообразия для селекции тритикале/ Селекция и семеноводство. – К. Урожай, 1989. – Вып. 67. – С. 72-73.

103


СЕЛЕКЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ В КАЗАХСТАНЕ Уразалиев Р.А. Айнебекова Б.А. Казахский НИИ земледелия и растениеводства, 040909, Алматинская область, Карасайский район, п. Алмалыбак, ул. Ерлепесова 1, e-mail: kazniizr@mail.ru Ежегодно более 3700 линий озимого гексаплоидного тритикале изучаются в Казахском научно-исследовательском институте земледелия и растениеводства. Результаты нашего исследования показывают, что многие образцы гексаплоидного тритикале подвержены ржавчинным заболеваниям. В 2008-2011 годах урожайность линий тритикале варьировала от 3,6 до 9,4 т/га. За этот период были созданы три новых сорта тритикале "Балауса", "Азиады" и "Кожа", которые в настоящее время испытываются в Государственном сортоиспытании. Ключевые слова: линии, озимое тритикале, изучение, ржавчина, продуктивность, новые сорта SELECTION AND BIOLOGICAL EVALUATION OF WINTER TRITICALE IN KAZAKHSTAN Urazaliev R.A. Ainebekova B.A. Erlepesov -1 str., Almalybak village, Karasay distr., Almaty region 040909 Kazakhstan Annually more than 3700 lines of hexaploid triticale are studied in the Kazakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing. The results of our investigation show that many samples of hexaploid triticale are susceptible to rusts diseases. During 2008-2011 grain yield of triticale perspective lines varied from 3.6 to 9.4 t/ha. For this period were created three new triticale varieties “Balausa”, “Aziada” and “Kozha” which are at present under the state Variety Testing. Key words: plant breeding, winter triticale, study, rust, productivity, news cultivars Для решения проблемы сбалансирования зернофуража по белку и повышения эффективности производства продукции животноводства возделывание тритикале имеет большие перспективы в Казахстане. Потенциал этой культуры велик и необходима селекционная и внедренческая работа, которая позволит убедительно показать ее возможности в производстве. Исследования проводились на Юго-Востоке Республики Казахстан в зоне предгорной равнины Заилийского Алатау. Место проведения опытов – орошение и полуобеспеченная богара (стационар отдела зерновых культур). По классификации Докучаева В.В. почва стационарного участка «КазНИИЗиР» относится к подтипу светлокаштановому, по механическому составу относится к крупно-пылеватым средним суглинкам. Содержание крупной пыли составляет 40-45%, физической глины около 43-35%, а илистых частиц от 13,8 до 8,6% постепенно уменьшающихся по профилю. Сумма микроагрегатов достигает 80-90%, что является характерным для лёссовых пород. Глубина залегания грунтовых вод более 5 м. Климат предгорной равнины отличается резкой континентальностью. Средняя годовая температура воздуха равна +7,60С. Самый жаркий месяц в году июль (среднемесячная температура +24,10С), самый холодный – январь (среднемесячная температура воздуха –10,80С). Годовая амплитуда колебаний температуры воздуха составляет 350С. Среднесуточная температура ниже 50С устанавливается во второй или третьей декаде октября. Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября начале декабря и лежит 85-100 дней. Высота снега, в основном, достигает 15 см. Средняя 104


продолжительность безморозного периода 140-170 дней. Для предгорной зоны характерна теплая весна со среднесуточной температурой +9,10С, жаркое сухое лето с температурой +22,50С и умеренно теплая осень со среднесуточной температурой воздуха +80С. Методика проведения исследований Гибридизация. Межвидовая, внутривидовая гибридизация проводилась твелметодом, разработанным Борлаугом в модификации Уразалиева Р.А. и Шегебаева О.Ш. [1]. Закладка питомников, способы посева, оценки, наблюдения, учеты, ведение отборов и браковки и др. мероприятия проводились согласно «Методики государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [2,3]. Приход ФАР определяли по формуле Х.Г. Тооминга, Б.А. Гуляева с использованием региональных коэффициентов [4]. А.А.Федюшина [5] и данные интегральной радиации (прямая и рассеяная) Алматинской ГМО. Исследования проводились совместно с группой физиологии растений КазНИИЗиР, д-р Сулейменова М.Ш. Оценка на устойчивость к болезням проводилась по шкалам Стэкмана-Левина (стеблевая), Мэйнса и Джексона (бурая), Гасснера и Штрайба (желтая ржавчина). Анализ первичных экспериментальных данных и их математическая обработка проводилась согласно «Методике полевого опыта» по Доспехову Б.А.[6]. В качестве стандарта использовали сорт Таза. Перед селекционерами Казахстана в селекции тритикале стоят задачи: - создание ценного исходного материала зернокормового озимого тритикале и выделение наиболее ценных линий – источников и доноров для селекции на устойчивость к комплексу различных болезней, элементам продуктивности и морозо- и зимостойкости; - создание высокоурожайных сортов озимого тритикале с лучшими хозяйственнобиологическими показателями. Ежегодно на стационаре озимого тритикале изучается более 3700 линий тритикале. Каждый год проводится по 100 и более комбинаций скрещивания. В основном выполняются системные скрещивания (топкроссные, беккроссы, даблкроссы и сложно-ступенчатые), привлекаются лучшие сорта и линии отечественной и зарубежной селекции (СИММИТ). Считается, что тритикале превосходит пшеницу по устойчивости к болезням и вредителям [7,8,9], но данные 2007 года подтверждают, что тритикале, как и пшеница, подвержена возбудителям стеблевой и листовой ржавчины. В Конкурсном сортоиспытании была зафиксирована эпифитотия бурой ржавчины, где поразились все образцы, включая и стандартный сорт Таза, болезнь проявилась 29 мая. Это связываем с выпадением весьма обильных осадков в 2007 году в апреле и в мае месяцах (85,9 и 188,0 мм против среднемноголетних 56,5 и 61,6 мм), а температура воздуха составило в апреле 13,9 0С и мае месяце 16,0 0С. В 2007 году из образцов, изучаемых в контрольном питомнике, устойчивыми к бурой ржавчине были только 2 линии: Т-1221-1, Т-560-2-9, в селекционном питомнике 2 года - 6 линий. На инфекционном фоне НИИПББ (д-р Рсалиев Ш.) на образцах озимого тритикале стеблевая и листовая ржавчина развивалась на уровне эпифитотии, также как и на полевом стационаре КазНИИЗиР. В период вегетации в фазе трубкования на образцах тритикале виды ржавчины проявились в слабой степени. Однако в фазе колошения, а особенно при наливе зерна, образцы показали резкое усиление интенсивности поражения. У всех переданных на испытание 19 образцов при первом учете интенсивность развития листовой ржавчины всего 5-10%, а тип реакции 2-3 балла, через две недели интенсивность поражения превысила 40% и в конце вегетации доходила до 60-100% при высоком типе реакции 4 балла (табл. 1). В результате большинство переданных образцов не показали устойчивость к двум видам ржавчины. По полученным данным с НИИПББ, д-р Рсалиев Ш. отмечает, что в Казахстане районированные и коллекционные сорта тритикале потеряли устойчивость к возбудителям листовой и стеблевой ржавчины, ранее поражающие только пшеницу.

105


Таблица 1 - Иммунологическая характеристика соротообразцов зерновых культур, инфекционный питомник в НИИПББ (лаборатория Иммунитет растений), 2007г.

трубкование

колошение

налив зерна

трубкование

колошение

налив зерна

Таза Т-1 Т-3 Т-10 Тд12 Тд5 Т-14 Тд16 Т-71 Т-19 Т-23 Тд26 Т-27 Т-30 32/д2МГ Тд57 Тд-67 Тд-66 Тд-73

Листовая ржавчина, балл %

созревание

Сорт, линия

Стеблевая ржавчина, балл%

колошение

Дата

24.05 21.05 21.05 24.05 21.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05 24.05

6.06 06.06 09.06 08.06 09.06 09.06 09.06 06.06 10.06 12.06 12.06 09.06 09.06 09.06 10.06 09.06 09.06 10.06 12.06

0 3/5 3/5 0 3/5 3/5 3/5 0 3/5 4/5 4/5 4/5 0 0 0 3/5 3/5 3/5 2/5

4/10 4/30 4/10 4/5 4/10 4/20 4/10 4/20 4/20 4/10 4/20 4/10 4/10 4/10 4/5 4/10 4/10 4/10 4/5

4/20 4/60 4/20 4/5 4/30 4/50 4/30 4/70 4/30 4/40 4/50 4/30 4/40 4/40 4/30 4/30 4/40 4/30 4/20

3/5 3/10 3/10 3/5 3/10 2/5 2/10 0 3/10 2/5 5/5 3/10 0 0 2/5 0 0 0 3/5

4/20 3/20 3/20 3/10 4/40 4/30 4/20 0 4/30 4/20 4/30 4/40 4/30 3/10 3/20 4/40 4/40 4/20 3/20

4/40 4/60 4/80 4/90 4/90 4/70 4/80 4/60 4/90 4/80 4/90 4/100 4/90 4/60 4/80 4/80 4/70 4/70 4/60

Урожай зерна, г/м2

Масса 1000 зерен, г

424,2 423,5 651,5 532,8 435,8 385,2 738,3 532,8 510,5 598,0 466,0 636,2 375,2 627,3 713,8 608,8 403,5 438,0 680,7

38,5 44,5 47,0 35,0 36,0 42,0 42,5 38,5 32,5 39,0 37,5 41,0 36,0 38,0 39,5 35,5 37,5 38,0 41,5

При эпифитотии бурой ржавчины в 2007 году на посевах тритикале значительно снизилась урожайность зерна, которая варьировала от 25,2 ц/га (Т-19) до 45,9 ц/га (Т-10) при стандарте Таза 35,5ц/га (табл. 2). Таблица 2 - Урожайность зерна некоторых линий тритикале в Конкурсном питомнике (2007г.) Сорт, линия Дата Урожайность, ц/га Отклонение от стандарта колошения Таза стандарт 19.05 35,48 Т-1 20.05 45,42 +9,94 Т-5 19.05 37,05 +1,57 Т-10 20.05 45,86 +10,38 Т-14 20.05 35,80 +0,32 Т-30 23.05 37,67 +2,19 Тд-64 20.05 43,68 +8,2 и.о.Т - безостая 22.05 35,58 +0,1 НСР – 2,4 Испытанные в 2008 году на инфекционном фоне 49 новых образцов тритикале слабо поражались видами ржавчины по сравнению образцами с 2007 года. Однако в фазе 106


колошения у некоторых образцах (Т-3, Тд-4 и Тд-8) степень поражения листовой ржавчины составило до 30-40% при максимальном типе реакции 3-4 балла. За годы изучения линий тритикале наилучшим для развития тритикале был 2009год, так как именно в этот год была получена максимальная урожайность тритикале до 93,6 ц\га (Т-30) при стандарте Таза 80,1 ц\га (таблица 3). Таблица 3- Урожайность зерна некоторых линий тритикале в Конкурсном питомнике (20082010г) УрожайУрожай Откл- Урожай Урожай ОтклОтклОтклность ность ность, Сорт, ность ние от ние от ние от ние от линия ц/га ц/га станц/га ц/га стан-та стан-та стан-та 2008 2009 2010 2011 та Таза 47,8 80,10 66,0 72,2 стандарт Т-10 54,5 +6,7 93,00 +12,9 72,6 +6,6 Т-14 54,3 +6,5 87,00 +6,9 89,3 +8,1 88,8 +16,6 Т-16 51,5 +3,7 85,33 +5,23 65,2 -0,8 82,5 +10,3 Т-21 53,5 +5,7 88,30 +8,2 58,7 -7,3 79,8 +7,6 Т-30 55,0 +7,2 93,67 +13,57 59,7 -6,3 Т- 40 57,1 +9,3 90,00 +9,9 77,6 +11,6 82,8 +10,6 Т-42 56,8 +9,0 80,00 -0,1 69,3 +3,3 82,8 +10,6 Тд-45 54,0 +6,2 79,00 -1,1 67,2 +1,2 82,0 +9,8 Тд-57 52,3 +4,5 78,00 -2,1 72,5 +6,5 82,1 +9,9 Тд-64 51,3 +3,5 77,67 -2,43 69,3 +3,3 68,3 -3,9 Т-102 55,0 +7,2 79,00 -1,1 80,2 +14,2 88,3 +16,1 Т-143 54,0 +6,2 83,33 +3,23 65,2 -0,8 88,1 +15,9 НСР 2,4-2,8 Из анализа таблицы 4 по фотосинтетической деятельности и продуктивности видно, что максимальный урожай зерна был сформирован благодаря развитию площади ассимиляционной поверхности до 82,3 тыс.м2/га. Наибольший по величине фотосинтезирующей поверхности образец поглощал и усваивал до 3,79% ФАР. При такой величине приходящей энергии солнца уровень продуктивности агробиоценоза данного сортообразца был 6,78 г/м2 сутки. Это обеспечило образование урожая сухой биологической массы до 242,6 ц/га. Формирование мощной вегетативной биомассы способствовало улавливанию солнечной энергии с высщим КПД ФАР и созданию высокого урожая хозяйственно-ценной части урожая (93,67 ц/га). Реальным показателем направленности хода продукционного процесса является коэффициент хозяйственой деятельности посевов изучаемых сортообразцов озимого тритикале [10]. Из результатов наших исследований видим, что он по опыту колебался от 0,30 до 0,36. Низкие значения 0,30-0,33 были установлены по линиям Т-1221-1, Тд-55, Т-81, Т-90, Т-91, Т-580-2-9, а самые высокие 0,36 по линиям Т-1, Т-10, Т-19, Т-30, и 0,35- Т-14, Т21, Т-26, Тд-40, Т-943 у большинства сортообразцов коэффициент хозяйственно-ценной части урожая был равен 0,34. Снижение уровня усвоения лучистой энергии и падение величины продуктивности фотосинтеза обусловлило узкое отношение хозяйственной деятельности посева к общему боилогическому урожаю агробиоценоза. Здесь следует отметить, что растения озимого тритикале в меньшей степени были повреждены болезнями, чем озимая пшеница, где Кхоз колебался по опыту от 0,26 до 0,35. По результатам экологического сортоиспытания в Карабалыкской СХОС 20092010гг. (Тиссен Н.И.) из 44-х линий тритикале перезимовали 100% - 11 линий, погибли 6 линий и 20 перезимовали от 40 до 90%. Вегетационный период линий колебался от 313-321 107


дней. Масса 1000 зерен составляла от 32,4 до 45 г. Наибольшая продуктивность отмечена у 11 линий от 185 до 341 г (Тд 61, Т 35, Т-14, Т -40, Т-40-1, Т-45, Т-84, Т-25, Тд 17, Т-16, Т-2). Высота растений для тритикале была низкой и варьировала от 51 до 68 см. Таблица 4 – Урожайность и фотосинтетическая деятельность озимого тритикале КСИ Урожай ПродуктивПлощадь Коэффициент Урожайсухой ность Сорт, линия листа, усвоения зерна, Кхоз биомассы, фотосинтеза, 2 тыс.м /га ФАР,% ц/га ц/га г/м2 сутки Т-1 236,1 79,4 6,59 3,69 89,7 0,36 Тд-4 220,9 71,8 6,40 3,45 81,33 0,34 Т-5 222,6 72,4 6,43 3,64 81,67 0,34 Т-10 241,3 81,9 6,71 3,77 93,0 0,36 Т-12 218,2 71,0 6,37 3,41 80,33 0,34 Т-14 232,8 77,3 6,54 3,64 87,0 0,35 Т-16 230,3 75,8 6,51 3,60 85,33 0,34 Т-17 214,9 69,8 6,29 3,36 79,33 0,34 Т-19 241,2 81,8 6,72 3,77 93,0 0,36 Т-21 235,1 78,6 6,57 3,67 88,3 0,35 Т-26 236,3 79,4 6,60 3,69 89,67 0,35 Т-30 242,6 82,3 6,78 3,79 93,67 0,36 Тд-40 237,4 79,8 6,64 3,71 90,0 0,35 Тд-42 217,2 70,6 6,33 3,40 80,0 0,34 Т-45 213,4 69,5 6,27 3,34 79,0 0,34 Тд-55 201,2 65,6 6,02 3,15 71,67 0,32 Т-57 211,2 68,5 6,23 3,30 78,0 0,34 Тд-64 209,8 68,0 6,17 3,28 77,67 0,34 Т-81 215,8 70,1 6,31 3,37 79,67 0,33 Т-90 224,7 73,0 6,46 3,51 82,25 0,33 Т-91 199,3 64,7 5,99 3,12 70,67 0,33 Т-102 213,5 69,7 6,26 3,34 79,0 0,34 Т-134 225,2 73,2 6,45 3,52 82,67 0,34 Т-143 226,8 74,5 6,48 3,55 83,33 0,34 Т-943 207,7 67,2 6,13 3,25 76,0 0,35 Т-1221-1 193,8 61,5 5,85 3,03 66,67 0,30 Т-580-2-9 198,4 64,0 5,96 3,10 70,30 0,33 Т-1198-2 201,2 65,6 6,02 3,15 71,67 0,34 Таза st 217,6 70,8 6,35 3,40 80,10 0,34 В 2011 году выделились 19 линий, из них 100% перезимовали - 11 линий. Вегетационный период линий колебался от 318- 321 дней (табл. 3). Нужно отметить, что в суровых условиях Карабалыкской СХОС зимой 2010 года из переданного материала озимой пшеницы и тритикале выжили только линии тритикале, что дает основание говорить о высокой зимостойкости наших линий. В данное время лучшие образцы тритикале из КазНИИЗиР включены в селекционную работу в Карабалыкской СХОС и в других экологических точках. В селекции тритикале особое значение имеет аминокислотный состав белков[11]. Необходимо создавать сорта с повышенным содержанием аминокислот, поэтому мы уделяем этому вопросу большое внимание.

108


Нами освоен метод капиллярного электрофореза по определению содержания аминокислот в пробах комбикормов и сырья с использованием прибора «Капель 105» (Методика М 0438-2004). Лизин необходим для синтеза гемоглобина и роста животных. Содержание массовой доли лизина варьировалась от 2,87% (Т-64) до 3,98% (Т-12), а у перспективной линии Т-10 (Балауса 8) – 3,85% при стандарте Таза 3,69%. Гистидин способствует устойчивому течению процессов обмена веществ, а также интенсивному росту животных. Содержание его в наших образцах колебалось от 1,9% до 2,87%. Лейцин необходим для образования плазматических и тканевых белков, а изолейцин улучшает использование аминокислот организмом животных, варьирование суммарных пиков этих аминокислот в исследуемых образцах тритикале от 6,22% до 9,86%, наибольший процент отмечен у трех линий: Т-14 - 9,53%; Т-30 - 9,86%; Т-57 - 9,86%. Метионин способствует росту тела и волос, оказывает защитное действие на печень животных, содержание его оказалось больше всего в стандарте Таза - 1,84%. Валин необходим для нормального функционирования нервной системы животных, содержание его колебалось от 2,51 до 3, 85% (Тд-57). Содержание массовой доли пролина колебалось по изучаемым образцам от 5,3% до 8,5% (Тд-57). В результате многолетней научно-исследовательской работы было передано на Госсортоиспытание 3 новых сорта гексаплоидного тритикале (2008, 2010, 2011гг.): Сорт Балауса 8 выведен методом внутривидовой гибридизации с последующим двукратным индивидуальным отбором из гибридной популяции (АД 114 × ПРАГ-45) × Таза, разновидность эритроспермум. Сорт среднеспелый, вегетационный период 265-270 дней. Зимостойкость средняя, устойчив к полеганию. Сорт среднеустойчив к стеблевой, бурой и желтой ржавчине, устойчив к твердой головне. Средняя урожайность за три года 2006-2008 гг. в условиях орошения составила 50,18 ц/га, превысив стандарт Таза на 6,7-8,4 ц/га. Содержание белка 13,2%, содержание лизина варьирует 3,8-3,91% По результатам трехлетних испытаний на ГСИ в 2010 году передан сорт Азиада (Тд 40). Выведен методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции Таза × ПРАГ-45, разновидность эритроспермум. В среднем за три года (2008-2010 гг.) урожайность составила 75,3ц/га, превышение стандарта Таза +11,8 ц/га (63,5ц/га). Масса 1000 зерен составил 57,2 г против стандарта 52,4г, продуктивная кустистость 3,3. Высота растений 120 см. Устойчив к головневым заболеваниям. По результатам трехлетних исследований (2009-2011гг.) на ГСИ передан сортообразец Т-14 под названием «Кожа». Разновидность: эритроспермум. Выведен методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции [(АД 114 × ПРАГ-26) × Таза] × Таза. Колос пирамидальной формы, удлиненный (12-13 см), средней плотности. Ости длинные, прямые, расположены по всему колосу. Колосковые чешуи средней длины (8,5-9,0мм). Плечо широко, прямое. Зерно крупное, удлиненное, красное, с неглубокой бороздкой. Масса 1000 зерен составил 55,2г против стандарта 54,5г, продуктивная кустистость 3-4 шт., высота растений 120-125см. Стебель средней длины, прочный. Листья зеленые, средней ширины. Хозяйственно-ценные признаки. Сорт среднеспелый, вегетационный период 275-277 дней. Зимостойкость высокая 90-100%. Устойчив к твердой головне, слабовосприимчив к желтой, стеблевой и бурой ржавчине. В среднем урожайность конкурсного и производственного испытания за три года (2009-2011гг.) составила 81,7ц/га против стандарта Таза 72,7 ц/га, с превышением на 9,0 ц/га. Содержание лизина 3,96%. Содержание протеина на уровне стандарта Таза - 12,6%.

109


Таким образом, в результате многолетнего изучения нами выделены комплексноценные линии и сорта озимого тритикале для разных почвенно-климатических зон Казахстана. Литература 1. Уразалиев Р.А., Шегебаев О.Ш. Новый способ получения гибридных семян зерновых культур//Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1981.- №4.- С.30-32. 2. Методика Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур. Москва «Колос», 1985 г. 3. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.Алматы, 2002.- С. 270-272. 4. Тооминг Х.Г., Гуляев Б.И. Методика измерения фотосинтетически активной радиации. М.. Наука. 1967 г., с.143. 5. Федюшин А.А. К вопросу о расчете прихода суммарной фотосинтетически активной радиации (ФАР) на юго-востоке Казахстана. Алматы: Наука. 1976 г., с. 21-29. 6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта // М.: Агропромиздат. 1985. – 351 с. 7. Сечняк А.Л., Сулима Ю.Г. Кн: Тритикале// Москва «Колос» 1984, - 316 с. 8. Oettler G The fortune of a botanical curiosity- triticale: Past, present and future/ J Agr/Sci -2005 143 № 5. C.329-346. 9. Mackowiak Walenty Оценка процесса и стратегических направлений в селекции тритикале в Польше// Sympoziym crup probemomych ds. Hodowli pszenicy, pszenzyta 27-31 stycz 2003 №230. C.127-141. 10. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельности и пути повышения их продуктивности. Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. М.,1972 .- С.522-527. 11. Petkov Krum, Bobko Kazimierz, Biel Wioletta. Определение химического состава, состава аминокислот и содержания белка в растениях тритикале // Folia Uniw. Agr. Stetin. Agr. 2006., №100, С.141-144.

110


ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ОЗИМЫХ ТРИТИКАЛЕ НА СКОРОСПЕЛОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА Фомичева А.А., Крохмаль А.В. ГНУ Донской ЗНИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская обл., Тарасовский р-н, п. Донская Нива, e-mail: krochmal_58@mail.ru Изложены результаты изучения коллекции тритикале. Выделены и рекомендованы к включению в селекционный процесс сортообразцы носители некоторых важных для селекции признаков: скороспелости, высокой продуктивности, устойчивости к некоторым патогенам, качественных показателей зерна. Ключевые слова: коллекция, сортообразец, скороспелость, продуктивность, белок, клейковина. THE INITIAL BREEDING STOCKS FOR SELECTION WINTER TRITICALE ON PRECOCITY, EFFICIENCY AND QUALITY Fomitchova A.A., Krohmal A.V. Don Scientific Research Institute of Agriculture Results of studying of a collection triticale are stated. Are allocated and recommended to inclusion in selection process genotypes carriers of some important signs for selection: precocity, high efficiency, stability to the some illnesses, quality indicators of grain Key words: collection, variety, early growth, productivity, protein, gluten Тритикале - молодая искусственно созданная человеком культура, эволюционный путь которой насчитывает немногим более 130 лет. За этот короткий период тритикале посредством интенсивной селекции превратилось из ботанического курьёза в конкурентоспособную самостоятельную сельскохозяйственную культуру. В нашей стране и за рубежом создан ряд коммерческих сортов, занимающих достаточно большие посевные площади. Однако при существующем разнообразии сортов тритикале в Госреестре РФ на 2011 год (53 озимых и 6 яровых сортов) остается актуальной проблема создания новых сортов, более продуктивных, с высокими адаптивными свойствами и показателями качества зерна и кормов на основе мобилизации существующих генетических ресурсов этой культуры. На сегодняшний день генофонд тритикале сосредоточен в мировой коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова, которая насчитывает более 4 тыс. сортообразцов. Реализация селекционной программы по любой культуре обычно начинается с изучения коллекционных образцов и создания признаковых коллекций по интересующим селекционера признакам. Образцы мировой коллекции для выделения источников ценных свойств изучали в Московском отделении ВНИИР, НИИСХ ЦРНЗ (Московская область), Тамбовском НИИСХ [1,2], ВНИИР им. Н.И. Вавилова [3], Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко [4,5], СибНИИРС (Новосибирская область) [6] и др. В каждом конкретном регионе селекционеры выделяют ценные для своей зоны генотипы. Поэтому проведение таких исследований в зоне степи Ростовской области, несомненно, актуальны. Целью наших исследований было выявление источников некоторых ценных признаков с дальнейшим привлечением их в гибридизацию. Для решения этой задачи в течение 3 лет (2009-2011 гг.) изучали коллекцию озимой тритикале в количестве 200-250 образцов, полученных из ВНИИР им. Н.И. Вавилова и других учреждений, а также собственной селекции. Основную часть коллекции составили образцы отечественной 111


селекции - 52% (рис. 1), а также Украины 12%, Беларуси 8%, Польши 9%, Германии 5%, Канады 3% и других стран 11%.

60

52

50 40 % 30 20

12

10

9

8

11 5

3

0 Россия

Украина

Беларусь

Германия

Канада

другие

Польша

Рисунок 1. Характеристика коллекции тритикале по происхождению Методика исследований. Исследования проводились на опытных полях отдела селекции и семеноводства пшеницы и тритикале Донского НИИСХ. Посевная площадь коллекционного питомника в среднем 0,12 га, площадь делянок 2,1 м², посев сплошной рядовой сеялкой СКС 6-10, норма высева 4 млн., стандартные сорта ТИ 17 и Каприз (с 2010 года), частота стандарта 1:10. Фенологические наблюдения и оценки - согласно методическим рекомендациям ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (1973, 1977), Госкомиссии по сортоиспытанию (1983). Результаты и обсуждение. В результате исследований были определены некоторые хозяйственно-биологические признаки, представляющие интерес для условий северозападной зоны Ростовской области: скороспелость, продуктивность, устойчивость к болезням и показатели качества зерна. Скороспелость. Сроки созревания озимой тритикале в условиях Среднего Дона в большей степени обусловлены гидротермическими условиями в период формирования зерновки, нежели генотипом растения, так как на начало уборочных работ стоит очень жаркая погода. Поэтому отмирание фотосинтезирующей поверхности листьев наступает одновременно почти у всех сортов. В связи с этим селекционным путем можно регулировать только межфазный период колошение-созревание, отбирая генотипы с ранним колошением. Среди всего изученного материала самыми ранними сроками колошения выделяются сорта Каприз и ТИ 17, а также Стрельна, Л 1182/06, Престо 401, несколько уступают (на 5-7 дней) им сорта Михась, Рунь, Утро (Беларусь), GWT 8521, Trivell (Канада), МАН 635 (Польша) и др. (табл.1). Выделившиеся сортообразцы можно рекомендовать для включения в гибридизацию с целью создания более скороспелых форм. Урожайность. Продуктивность и урожайность являются главными признаками, определяющими хозяйственную ценность образцов, независимо от направления их использования. Выделен ряд сортообразцов, которые формировали урожай зерна более 100 г/м2. Наибольшие прибавки урожая зерна к стандарту получили у местных форм: Легион, Трибун, Консул. Кроме сортов нашей селекции, можно рекомендовать для включения в скрещивания высокопродуктивные сортообразцы: 0-113т-12 (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко), Адась, Антось, (Беларусь) и др. (табл.1) 112


Таблица 1. Источники некоторых ценных признаков - скороспелости и продуктивности, 2009-2011 гг. Признак Источник ТИ 17, Каприз, Водолей, АД Тарасовский (ДЗНИИСХ), Стрельна (МО ВИР), Михась, Утро, Рунь (Беларусь), Л 1182/06, Престо 401 (ДОС ВИР), Гармония (Украина), МАН 635 Скороспелость (Польша), TSW 2507 (Германия), GWT 5, GWT 8521, Trivell (Канада), 96-94t-53, 96-85t-11, 97-114t-5 (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко) Легион, Трибун, Консул, Алмаз (ДЗНИИСХ), 0-113т-12 (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко), Престо 401 (ДОС ВИР), Продуктивность Адась, Антось, Модуль, Амулет, Утро, (Беларусь), АДМ 8, АДМ 11, АДМ 12, АД 45 (Украина), TSW 2507 (Германия) Установлено, что признаки скороспелости и продуктивности взаимосвязаны, поэтому наряду с остальными задачами, селекционеры пытаются совместить оба важных признака в одном сорте. Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о возможности такого совмещения: сортообразцы Утро (Беларусь), ПРАГ 401 (ДОС ВИР) и TSW 2507 (Германия) выделяются по двум признакам. Исходя из этого можно сделать вывод о ценности этих сортов и рекомендовать для привлечения их в гибридизацию. Устойчивость к болезням. За годы изучения коллекции было установлено, что тритикале практически не повреждается мучнистой росой, твердой головней, большинство образцов устойчивы к пыльной головне, слабо поражаются бурой ржавчиной. В годы эпифитотии этого патогена нами были оценены все сортообразцы и выявлены ценные формы. 60% всех сортообразцов коллекции показали высокую устойчивость к бурой ржавчине, поражение их варьировало от 0 до 20%. Не поразились этим биотрофным патогеном (0%) следующие образцы: 0-113t-12 (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко), ПРАГ 431, ПРАГ 447 (ДОС ВИР), Nord (Германия), Nemo (Польша), Полюс (СНИИСХ). Эти сорта можно рекомендовать для использования в качестве родительских форм. Восприимчивыми к бурой ржавчине были сорта селекции КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко (Авангард, Мир, Барун), ДОС ВИР (ПРАГ 184, Л-1180/06, Л1182/06), ряд сортов харьковской селекции поражается пыльной головней. Белок. Содержание белка в зерне является одним из самых важных критериев качества зерна, так как с ним связаны питательные и кормовые достоинства сорта. В разные годы изучения коллекции содержание белка варьировало от 10,7 (Уго, Польша) до 18,3 (АД 1669, Московская обл.). Наибольшее количество белка в зерне накапливали сорта АД Тарасовский (ДЗНИИСХ), 99-357т-12 (КНИИСХ), АД 7696 (ГБС РАН), Немчиновский 56 (НИИСХ ЦРНЗ), АДМ 6, Полесский 10 (Украина). Отличались высоким содержанием белка сортообразцы из Дагестана: ПРАГ Д 526 (17,5%), ПРАГ Д 450 (16,2%), ПРАГ Д 494 (16,7), ПРАГ Д 524 (14,9%), в геноме которых идентифицировано наличие хромосом D генома. Максимальное количество белка накапливали в зерне октоплоидные образцы из Московской области: АД 1669 (18,3%), АД 1102 (17,1%), 1oh Aд 5498 (16,0%), 5oh Aд 3484 (17,0%), 3oh Aд 3690 (15,7%). Следует отметить, что все октоплоидные образцы характеризуются высоким показателем содержания белка. Вероятно, их тоже можно использовать в скрещивании с гексаплоидными формами с целью получения межгеномных рекомбинаций. Клейковина. Так же важным технологическим показателем является количество и качество сырой клейковины, что позволяет судить о хлебопекарных свойствах сортообразцов. Исследовав коллекционные образцы, мы выявили, что сорта из Дагестана и Московской области так же отличаются и высоким содержанием клейковины, а также Сувенир (Украина), АД 1669 (Московская обл.), Феникс, Барун (КНИИСХ). Содержание клейковины в этих образцах превышало 28%, у стандартного сорта ТИ 17 - 25,8%. 113


Таблица 2. Источники некоторых технологических показателей качества зерна: содержания белка, клейковины, крахмала Признаки

Источники АД Тарасовский (ДЗНИИСХ), 99-357т-12, (КНИИСХ), ПРАГ 193, ПРАГ 486, ПРАГ Д 526,ПРАГ Д 450, ПРАГ Д 456 (ДОС ВИР), 5oh Содержание белка Aд 3484, 3oh Aд 3690, АД 1669, 9 АД 1102 (Московская обл.), Цекад 90 (СибНИИРС) Феникс, Барун (КНИИСХ), АД 4996 (ГБС РАН), 3oh Ag3690, 1oh Aд Содержание 5498, 5oh Aд 3484, АД 1669, 9 АД 1102, (Московская обл.), ПРАГ клейковины 193, ПРАГ 494 (ДОС ВИР), Сувенир, Полесский 10 (Украина), Содержание Лидер (КНИИСХ), ЛОГ 2 (Омская обл.) Л 1032/06 (ДОС ВИР), крахмала Славетне, АДП 6, (Украина ), №48, №54 (Германия) Крахмал. В последние годы появился спрос на высококрахмалистые сорта, для использования в крахмалопаточной промышленности. Содержание крахмала в коллекционных сортообразцах варьировало от 59,1 (30 oh Ад 4418, Московская обл.) до 68,5 (Регион, Украина). Каротиноиды. Особый интерес представляют данные по содержанию каротиноидов в зерне. Образцы коллекции были исследованы и из них выделились сорта с высоким содержанием каротиноидов: Кентавр (254 мкг%), Дон (212), Валентин (257), Союз (299), Раритет (296 мкг%). С использованием этих сортообразцов возможно выведение новых сортов с улучшенными качественными показателями, которые можно будет использовать в производстве макаронных изделий. Выводы. В результате изучения коллекционных сортообразцов разного экологогеографического происхождения выделены ценные формы, которые можно рекомендовать для использования в гибридизации в качестве источников хозяйственно важных признаков: высокой продуктивности, скороспелости и показателей качества зерна. Однако следует отметить, что при подборе родительских форм для скрещивания желательно выбирать сортообразцы, сочетающие в себе как можно больше ценных свойств. Литература 1. Медведев А.М., Медведева Л.М. Изучение тритикале в Нечерноземной зоне/ Тритикале России. Материалы заседания секции тритикале РАСХН. – Ростов-наДону, 2008. – С.120-140. 2. Медведев А.М., Медведева Л.М., Сидорова М.А., Лавринова В.А., Постовая О.В. О проблемах изучения генофонда и селекции тритикале/ Тритикале. Материалы науч.-практ. конф. «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов». – Ростов-на-Дону, 2010. – С.41-50. 3. Мережко А.Ф. Исходный материал для селекции яровой тритикале в на скороспелость в Северо-Западном регионе России/ Тритикале России. Материалы заседания секции тритикале РАСХН. – Ростов-на-Дону, 2008. – С.146-157. 4. Ковтуненко В.Я., Тимофеев В.Б., Дудка Л.Ф., Панченко В.В. Генетическое разнообразие селекционного материала в Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко/ II Вавиловская междунар. конф. «Генетические ресурсы культурных растений в ХХI» веке. – С-Пб, 2007. – С.478-479. 5. Панченко В.В. Изучение и создание исходного материала яровой тритикале в Краснодарском крае. /Автореф. дисс. …канд. с.-х. наук.- Краснодар, 2010. – 24 с. 114


6. Степочкин П.И. Коллекция, мутантные формы и гибриды тритикале в ГНУ СибНИИРС/ Тритикале. Материалы науч.-практ. конф. «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов». – Ростов-на-Дону, 2010. – С.156-160.

115


НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ И ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА ПРЕДУРАЛЬЯ Шакирзянов А.Х., Лещенко Н.И., Мызгаева В.А., Карачурина Г.Р., Колесникова Н.В. ГНУ Башкирский НИИСХ Россельхозакадемии, 450059, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Р. Зорге 19 Изложены некоторые итоги и результаты многолетних исследований по селекции озимой тритикале при создании сортов кормового и зернового направлений использования Башкирского НИИСХ. Представлены новые сведения о перспективных номерах (АД 54460, АД 46332, АД 51934, АД 51470), выделенных в процессе селекционной работы в условиях меняющегося климата Предуралья. Ключевые слова: селекция, озимое тритикале, сорта , перспективные линии , Предуралье SOME RESULTS AND FEATURES OF SELECTION WINTER-ANNUAL TRITICALE IN CONDITIONS OF VARYING CLIMATE PREDURAL Shakirzyanov A.Kh., Leshenko N. I., Myzgaeva V. A., Karashurina G. R., Kolesnikova N. V. Are stated some results and results of perennial researches on selection winter-annual triticale at building varieties of fodder and grain directions of use Bashkir Scientifically research institute of an agriculture. New data on perspective numbers (AD 54460, AD 46332, AD 51934, AD 51470), discharged during selection work in conditions of varying climate Predural´ya are presented. Key words: breeding, winter triticale, cultivars, plant dreeding, Predural Климат региона находится под влиянием Уральского хребта и характеризуется резкой континентальностью с преобладанием холодной продолжительной зимы и сравнительно теплого сухого лета. Амплитуда колебаний среднемесячных температур от -150 в самом холодном январе до +190 в самом теплом июле. Для осадков характерно неустойчивое их количество по годам и неравномерное распределение по месяцам. Зимние осадки составляют около 25% годового количества. В отдельные зимы высота снежного покрова не превышает 15 см или наоборот достигает 50 см. В целом же залегание снежного покрова на полях очень неравномерное из-за сильных метелей, которые часто, особенно в начале зимы, полностью оголяют поля. Такие климатические условия предъявляют высокие требования к создаваемым сортам. Прежде всего, они должны обладать высоким потенциалом продуктивности и качества, а также способностью противостоять негативным биотическим и абиотическим факторам внешней среды. Для усиления зимостойкости создаваемых сортов озимой пшеницы С.А. Кунакбаевым была начата работа с пшенично-ржаными гибридами, которая в дальнейшем развилась в самостоятельное направление – создание тритикале [1]. При этом задача ставилась максимально приблизить культуру тритикале по зимостойкости к озимой ржи. В процессе создания и изучения исходного материала были выявлены некоторые особенности создаваемых форм. Так, лучшие формы октоплоидных тритикале характеризовались довольно высокой зимостойкостью и были наиболее пригодны для возделывания в местных условиях, но имели низкую продуктивность. Более продуктивными оказались полученные гексаплоидные формы, но они имели слабую зимостойкость. Некоторые отселектированные октоплоидные линии по зимостойкости приближались к сортам озимой ржи, однако из-за пониженной фертильности колоса производственного распространения не получили. Поэтому лишь применение сложной гибридизации с участием обоих видов пшениц 116


позволило создать сорт озимой тритикале, способный удовлетворить требования производства. Сорт озимой тритикале кормового назначения Башкирская 1 с 1989 года был включен в Государственный реестр селекционных достижений, с допуском использования по Уральскому региону РФ. Он выведен методом многократного индивидуального отбора из сложного межродового гибрида, полученного с участием мягкой озимой пшеницы Велютинум 5360, озимой ржи Чишминская 2 и озимой твердой пшеницы Новомичуринка. Башкирская 1 характеризуется высокой зимостойкостью и урожайностью зеленой массы и сухого вещества, практически не поражается мучнистой росой, бурой и стеблевой ржавчинами. Максимальная урожайность зеленой массы составляет 50,4 т/га, сухого вещества – 15,5 т/га. Сорт также способен формировать довольно высокий (до 5,0 т/га) урожай зерна [2]. Стараясь придать создаваемым сортам максимальную зимостойкость, в ��аборатории создавались октоплоидные сорта. Учитывая, что лучший результат достигается при использовании в качестве материнской формы местных экотипов, при создании новых тритикале материнской формой, как правило, служили лучшие линии озимой пшеницы своей селекции. В качестве отцовских форм в дальнейшем использовали короткостебельные сорта озимой ржи: Чулпан, Мининская и наиболее зимостойкий сорт Короткостебельная 69. Для повышения морозостойкости кормовых сортов, полученные колхицинированием октоплоидные тритикале скрещивались с восточно-сибирскими сортами ржи: Житкинская, Ситниковская, Бурятская. Следует подчеркнуть, что процент удачи (завязываемость зерен), как при скрещивании полученных октоплоидных, так и гексаплоидных тритикале с озимой рожью получается невероятно низким, в первом случае он колеблется в пределах 0,0 – 10,9, во втором -0,1-5,7. Более высоким процент удачи получается при скрещивании октоплоидных тритикале с гексаплоидными -9,5-24,7. Для повышения эффективности селекционного процесса возникла необходимость расширения генофонда культуры. Принимая во внимание, что результативная селекция новой культуры возможна только при наличии разнообразного исходного материала [3], нам необходимо было включить в родословную создаваемых сортов лучшие достижения по селекции этой культуры. После изучения около 300 образцов коллекции ВИРа, разнообразных по географичекому происхождению, образцы характеризующиеся в условиях Республики лучшими хозяйственно ценными признаками были широко вовлечены в скрещивания с местными формами тритикале. С целью получения сортов зернового направления проводится гибридизация между вновь полученными октоплоидными формами с высокопродуктивными гексаплоидными тритикале, для усиления того или иного признака проводятся насыщающие скрещивания. Как правило, местные сорта и линии скрещиваются с высокопродуктивными сортами или формами тритикале разноэкологического происхождения (Украины, Белоруссии, Молдовы, Воронежской и Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского краев и др.). Привлечение в гибридизацию озимой ржи сорта Чулпан с доминантным геном короткостебельности позволило создать короткостебельные, устойчивые к полеганию формы тритикале [4]. Первичное тритикале было получено от скрещивания высокозимостойкого сорта озимой пшеницы Альбидум 114 и озимой ржи Чулпан с последующим колхицинированием гибрида первого поколения. Для усиления фертильности и выполненности зерна, а также устойчивости к болезням, в последующем широко применялись отборы, а в дальнейшем и повторные скрещивания лучших ее форм с гексаплоидными тритикале из коллекции ВИРа. Причем наибольшее количество рекомбинантов было получено при скрещивании короткостебельных октоплоидных тритикале с тетраплоидными эколого-географически отдаленными формами коллекции ВИР. 117


Процесс рекомбиногенеза тритикале во многом напоминает озимую пшеницу, но с четко выраженной большей длительностью этого процесса [5]. Особенно наглядно это прослеживается при отдаленной гибридизации, где отбор в более ранних поколениях F3 , F4 давал менее продуктивные формы. В более поздних поколениях, F7 – F9 удавалось отобрать более ценные формы, как по продуктивности, так и по другим признакам. В результате был создан сорт зернового направления Башкирская короткостебельная, который с 2007 года включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по Уральскому, Волго-Вятскому и Средневолжскому регионам РФ. Сорт гексаплоидный, характеризуется высокой продуктивностью и зимостойкостью, устойчивостью к полеганию и к основным болезням. Потенциальная урожайность - 8,5 т/га, реализованная – 8,0 т/га. В станционном сортоиспытании средняя урожайность (2001-2009 гг.) составила 5,6 т/га, превышение над стандартом Привада 0,66 т/га. При Государственном испытании сорта Башкирская короткостебельная в Башкортостане на Бакалинском госсортоучастке (2006-2007гг.) урожайность его составила 4,75 т/га, превысив стандарт Привада на 0,65 т/га, в Пермском крае на Куединском ГСУ (2004-2007 гг.) при урожайности 6,76 т/га, превышение над стандартом Зимогор составило 1,35 т/га. Следует подчеркнуть, что наибольшие прибавки сорт Башкирская короткостебельная формирует в экстремальных условиях. Более высокая продуктивность его формируется за счет лучшей адаптации к метеоусловиям и лучшей селекционной проработки [6]. Для сорта Башкирская короткостебельная нами разработана и технология его возделывания. В результате создания этого сорта и разработки технологии удалось значительно расширить площадь возделывания озимой тритикале. Так, только в Республике Башкортостан под урожай 2012 года озимая тритикале посеяна на площади 20 тыс. га, из которых Башкирская короткостебельная занимает 95 % посевной площади. Широко возделывается Башкирская короткостебельная и в других регионах. В связи с усиливающейся аридностью климата, еще большей его континентальностью, когда суровые зимы сменяются чрезмерной засушливостью лета, появилась острая необходимость значительного усиления зимостойкости, засухоустойчивости, жаростойкости создаваемых сортов. Накопленный мировой и отечественный опыт убедительно показывает, что тритикале вообще обладают повышенной устойчивостью к абиотичеким и биотическим стрессам, а сорта нового поколения этой культуры представляют особую ценность в агроэкологическом отношении [7]. Успех селекции в большой степени зависит от того насколько исходный материал обладает генетическим разнообразием. Для выполнения поставленной задачи из коллекции ВИРа было получено 420 новых образцов. Подавляющее большинство это тритикале из России, Белоруссии, Украины, Канады, Швеции, США, Польши, Венгрии, Румынии, Германии, Франции, Аргентины, Казахстана, Молдовы. Среди них 18 образцов двуручки. Большую часть коллекции составляли сорта и образцы, отражающие мировые достижения по селекции тритикале. В условиях континентальности климата невероятно трудным оказалось даже из большого количества сортообразцов подобрать необходимые доноры, так как в первую же зиму 2003 года большая часть коллекции практически вымерзла. Из оставшейся части были выделены наиболее соответствующие поставленной задаче сортообразцы. Это относительно засухоустойчивые образцы, характеризующиеся хорошей продуктивностью и устойчивостью к болезням, которые включены в гибридизацию с местными высокозимостойкими формами. Чаще всего в скрещивании участвовали отечественные сорта и образцы: Кентавр, Корнет, Дон, ТИ-17, Конвейер, Стрелец, Авангард, КН-91-240 Т 24, Праг 152, ПРАГ 199, ПРАГ 414, 118


ПРАГ 482/1, Привада, Доктрина 110, Рондо, Разгар, Ставропольский зерновой, Двуручка 77, Саргау, Студент. Из зарубежных образцов наиболее широко привлечены: Полесский 10, Талисман, АДМ -9, Житница, АД 3/5, БГ-31, БГ-11, БГ-2, 10 W, OAC Wintri, ОАС Decade, KS 88 Т 142, Presto, Bokolo, TSW 2. 505-83, Pinokio, КАД 4056, В-27, Т-559. Для создания высокоадаптивных к изменяющемуся климату сортов нами использованы различные методы селекции: внутривидовая гибридизация с привлечением экологического разнообразия октоплоидных и гексаплоидных форм, отдаленная гибридизация с использованием мягких и твердых пшениц, диплоидной ржи. За девятилетний период выполнен довольно большой объем скрещиваний (табл. 1) Таблица 1 - Результаты гибридизации озимой тритикале Количество Количество Количество Получено Средняя Годы комбинаций опыленных опыленных гибридных завязыскрещиваний, колосьев, цветков, зерен, ваемость, шт шт. шт. шт. % 2003 36 620 12442 5457 43,8 2004 105 1319 51480 8540 16,6 2005 141 1578 52606 16430 31,2 2006 85 828 33768 8285 24,5 2007 155 2090 83884 20989 25,0 2008 109 1263 54295 11372 20,9 2009 79 859 37392 10276 27,5 2010 60 621 27870 3966 14,2 2011 69 1059 47366 15585 32,9 Всего 839 10237 401103 100900 25,2

Mинимальноемаксимальное значение 4,9 - 95,0 0,0 – 37,2 2,4 – 72,5 0,9 – 47,7 0,7 – 77,1 1,0 – 44,0 2,2 – 52,2 3,0 – 36,4 3,7 – 55,7 0,0 – 95,0

Селекция тритикале на основе гибридизации октоплоидных и гексаплоидых форм с привлечением сортов и линий тритикале различного экологического происхождения и многократные целенаправленные отборы в варьирующих по годам внешних условиях способствовали генотипическому накоплению нужных свойств и признаков. Весьма значимые генотипы, характеризующиеся высокой продуктивностью, засухоустойчивостью, устойчивостью к наиболее опасным болезням выявлены из популяций, полученных от скрещивания озимых мягких пшениц с гексаплоидными тритикале. В результате многолетней работы получен ряд перспективных селекционных номеров, которые проходят станционное сортоиспытание, урожайные данные четырех из них представлены в таблице 2. Таблица 2 - Урожайность перспективных линий тритикале (2008-20011 гг.) Процент к Сорт, линия 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее стандарт у Башкирская 5,36 5,57 3,39 5,64 4,99 короткостебельная (ст) АД 54460 5,89 5,86 4,05 6,42 5,56 111 АД 46332 5,80 5,81 3,46 6,00 5, 27 106 АД 51934 5,26 5,62 3,57 5,34 4,95 99 АД 51470 5,53 5,46 3,67 5,71 5,09 102 НСР0.05 0,18 0,03 0,03 0,04

119


Как видно из таблицы 2, только 2 номера по урожайности превышают высокопродуктивный сорт Башкирская короткостебельная – АД 54460 на 11%, АД 46332 на 6%. Причем АД 54460 характеризуется довольно высокой засухо, жароустойчивостью как в весенне-летнюю засуху, так и засуху в период налива и созревания зерна. Почти такой же выносливостью, но в меньшей степени отличается АД 46332. К тому же этот номер имеет зерно более высокого качества. Два других номера АД 51934 и АД 51470, формируя практически равную с Башкирской короткостебельной урожайность, отличаются повышенной засухоустойчивостью в весенне-летний период, а семья АД 51934 характеризуется и повышенной зимостойкостью. При этом следует подчеркнуть, что по устойчивости к основным болезням все четыре номера находятся на уровне Башкирской короткостебельной или несколько его превосходят. Литература 1.Кунакбаев С.А., Лещенко Н.И., Власова А.М. Некоторые итоги селекции тритикале. //Сб.: Интенсификация земледелия в Башкирии.- Уфа, 1989. С. 72-79. 2.Кунакбаев С.А., Лещенко Н.И., Шакирзянов А.Х. Новые сорта озимой пшеницы и тритикале и их семеноводство. //Сб.: Эффективные приемы воспроизводства плодородия почв, совершенствование технологий возделывания, создание и внедрение новых сортов сельскохозяйственных культур. - Уфа, 1995. - С. 220230. 3.Мережко А.Ф. Вировская коллекция тритикале и её значение для Российской селекции. // Сб.: Тритикале России. – Ростов – на – Дону, 2000. –С 29-34. 4.Лещенко Н.И., Шакирзянов А.Х., Юсупова А.И., Мызгаева В.А. Повышение зимостойкости озимых злаков - актуальнейшая задача для Уральского региона. //Международная научно-практическая конференция к 80-летию ТатНИИСХ “Нива Татарстана”: “ Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве”. Казань, 2001. - С. 87-89. 5.Грабовец А.И., Крохмаль А.В. Итоги и особенности селекции озимой тритикале в условиях нарастания аридности климата //Сб.: Тритикале России. – Ростов-наДону, 2008. – С. 18-29. 6.Лещенко Н.И., Шакирзянов А.Х., Мызгаева В.А., Карачурина Г.Р. Основные направления и результаты селекции озимой тритикале в Башкортостане //Ж. Достижения науки и техники АПК. -2010, № 1. – С. – 16-18. 7.Медведев А.М. Достижения, проблемы и перспективы селекции тритикале с повышенным качеством зерна и зеленой массы. //Сб.: Проблемы повышения качества зерна пшеницы и других зерновых культур. – Москва, 1989. – С 145150.

120


УДК 633.112.9 «324»:631.523 (476) ОЦЕНКА ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ЦЕННОСТИ ГЕНОТИПОВ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ (X TRITICOSECALE WITTMACK) В УСЛОВИЯХ БЕЛАРУСИ Шишлова Н.П., Бандарчук В.А., Кацер Ю.А., Новикова Л.В. РУП Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию, 222160, Беларусь, Минская область, г. Жодино, ул. Тимирязева, 1 E-mail: triticale@tut.by Представлены результаты анализа технологических показателей и физикохимического состава зерна озимого гексаплоидного тритикале, выращенного в условиях Беларуси. Изучили вариабельность и степень сопряженности показателей. Оценили влияние перезимовки и болезней на реализацию потенциала продуктивности и качество зерна генотипов тритикале. Ключевые слова: технологические показатели, зерно, озимое тритикале, перезимовка, болезни, продуктивность, качество EVALUATION OF ECONOMIC VALUE OF WINTER TRITICALE (X TRITICOSECALE WITTMACK) IN THE CONDITIONS OF BELARUS Shishlova N.P., Bandarchuk V.A., Katser Y.A., Novikova L.V. RUE Research and Practical Centre of NAS of Belarus for Arable Farming, 222160, Belarus, Minsk Region, Zhodino, Timiryazev str., 1 The analysis results of technological parameters and physical and chemical composition of grain of winter hexaploid triticale, grown in the conditions of Belarus are presented. Variability and conjugacy degree of parameters have been studied. Influence of overwintering and diseases on the implementation of productivity potential and grain quality of triticale genotypes has been estimated. Key words: technological parameters, grain, winter triticale, overwintering, diseases, productivity, quality На территории Республики Беларусь к новой синтетической культуре тритикале относятся с должным вниманием, учитывая, в первую очередь, ее высокий потенциал продуктивности. Полмиллиона гектаров, занятых под тритикале, свидетельствуют о заинтересованности в этой культуре как производителей зерна, так и его переработчиков. Многолетние научные исследования и селекционная практика в различных странах позволили устранить или сгладить такие существенные недостатки культуры как высокорослость, полегание, недостаточная фертильность, морщинистость зерна, предуборочное прорастание и т.д. Научно-практический центр по земледелию на протяжении ряда лет является лидером в республике по созданию и внедрению в производство отечественных сортов озимого и ярового тритикале. Успешным оказалось и сотрудничество с Российской Федерацией – конкурентоспособность белорусского сорта ярового тритикале Лотас подтверждена российским патентом. Целью исследований явилось изучение генотипической специфики образцов озимого тритикале с точки зрения их хозяйственной ценности и устойчивости к стрессовым факторам. Материалы и методы исследования. Объектом исследований являлись образцы озимого гексаплоидного (2n=42) тритикале из питомника конкурсного сортоиспытания, выращенные в 2010–2011 гг. на опытных полях научно-практического центра. Оценили перезимовку и устойчивость к болезням – снежной плесени (Fusarium nivale Ces.), 121


мучнистой росе (Blumeria graminis (DC) Speer.), бурой ржавчине (Puccinia recondita Rob. et Desm.), септориозу (Septoria nodorum Berk.) и фузариозу колоса (Fusarium spр.) [1]. Определили высоту растений и количество продуктивных стеблей, а также технологические показатели и физико-химический состав зерна: натуру, массу 1000 семян, содержание сырого протеина [2] и крахмала [3]. Вязкость водного экстракта (из расчета 200 мг сухого вещества на 1 мл дистиллята) определили на вискозиметре Fungilab Premium L (Испания). Между изученными признаками рассчитывали коэффициенты парной (r) и множественной (R) корреляции. Результаты и их обсуждение. Урожайность образцов озимого тритикале в конкурсном сортоиспытании составила в 2010 и 2011 гг. в среднем 50,6 и 59,7 ц/га (табл. 1). Сорт Михась показал невысокую для стандарта урожайность – 40,9 и 33,8 ц/га соответственно, уступив в 2011 г. всем изучаемым образцам. Основной причиной этого снижения явилась плохая перезимовка сорта. Если в 2010 г. она составляла 6-7 баллов, то в 2011 г. упала до 2-3 баллов. Погодные условия зимой 2010-2011гг. в Беларуси не благоприятствовали хорошей сохранности посевов. Наблюдалась заметная гибель растений тритикале, обусловленная особенностями культуры в целом и сортовой спецификой в частности, о чем свидетельствовал высокий коэффициент вариации показателя перезимовки – 26,51%. Таблица 1. Характеристика потенциала продуктивности и физико-химического состава зерна образцов озимого тритикале в 2010 г. (25 шт.) и 2011 г. (31 шт.)

Показатель Урожайность, ц/га Количество продуктивных стеблей, шт./м2 Продуктивная кустистость, шт. Перезимовка, балл Высота растения, см Натура зерна, г/л Масса 1000 семян, г Сырой протеин, % Крахмал, % Вязкость водного экстракта, мПа·с

Статистическая характеристика предел коэффициент Х ± Sx варьирования вариации, % 2010 2011 2010 2011 2010 2011 50,6±1,3 59,7±1,2 30,2─63,1 44,2─67,9 14,51 10,15 588±18

672±14

371─868

580─837

17,10

10,71

3,1±0,1 3,6±0,1 5,9±0,2 5,6±0,3 115±2 108±1 686±14 726±6 42,9±0,8 47,8±0,6 11,5±0,1 14,0±0,1 67,9±0,6 68,0±0,7

2,1─4,7 3─7 85─130 627─756 40,4─46,8 10,3─15,0 64,5─70,0

2,7─5,1 3─8 84─117 700─745 44,8─50,9 12,8─15,2 62,7─74,9

18,81 20,51 7,92 5,57 5,19 7,11 2,85

16,99 26,51 6,68 2,42 3,95 5,15 3,15

1,9─3,4

2,2─3,3

17,96

9,54

2,5±0,1

2,7±0,1

В 2011 г. повышенной устойчивостью к низким температурам (8 баллов) и максимальной урожайностью (67,9 ц/га) характеризовался сорт отечественной селекции Пятрусь. Наибольший ущерб заморозки нанесли польскому сорту Модерато – гибель растений в конкурсном сортоиспытании достигала 95–98 %. Корреляционный анализ взаимосвязи между перезимовкой и урожайностью образцов тритикале в этом году выявил наличие достоверной существенной зависимости – r=0,772. В 2010 г. влияние перезимовки на реализацию потенциала продуктивности не носило достоверного характера – r=0,273. Последствия перезимовки 2011 г. отчасти нивелировались относительно благоприятными погодными условиями в период созревания, хотя повышенный температурный фон в летний период затруднял накопление ассимилятов. Особенно отчетливо это проявилось в 2010 г., когда превышение температурной нормы фиксировалось для всех декад периода июньавгуст и достигало +6,5°С при максимуме +36°С. Негативное влияние температурного 122


фактора в 2011 г. также имело место, но было менее выраженным – заметное превышение нормы отмечалось для трех декад из девяти и составляло +5,6°С при максимуме +31°С. Значения показателей «количество продуктивных стеблей» и «продуктивная кустистость» в 2011 г. были выше и характеризовались меньшей изменчивостью по сравнению с 2010 г. Высота генотипов в среднем незначительно превышала 100 см, что вполне удовлетворительно для тритикале. Корреляционный анализ не выявил достоверных зависимостей между урожайностью и указанными показателями за исключением вариантов «урожайность – высота (2010 г.)» – r=0,444 и «урожайность - продуктивная кустистость (2011 г.)» – r=-0,525. Технологические параметры зерна тритикале исследуемых образцов находились на достаточно хорошем уровне, особенно в 2011 г., что объясняется отселектированностью изучаемого в конкурном сортоиспытании материала и меньшим давлением температурного фактора. Максимальные значения показателя «натура зерна», принадлежавшие сортам отечественной селекции ─ 756 (Кастусь), 745 (Пятрусь), 742 (Динамо), 740 г/л (Идея) ─ приближались к пшенице. Создание, поиск и внедрение высокопродуктивных генотипов тритикале привели к заметному улучшению выполненности зерна, что положительно сказалось не только на натуре зерна, но и его плотности. Однако, эти показатели, по результатам многолетних исследований, характеризуются низкими коэффициентами вариации (≤3-6 %), что, с одной стороны, затрудняет отбор высоконатурных генотипов тритикале, а с другой – свидетельствует о достижении однородности селекционного материала по технологическим показателям [4]. Масса 1000 семян, как и вышеуказанные показатели, также тесно связана с выполненностью зерна, но в отличие от них подвержена сильным колебаниям под воздействием абиотических факторов. Взаимосвязь между значениями показателя, полученными в 2010 и 2011 гг. для выборки, состоявшей из одних и тех же генотипов озимого тритикале, носила недостоверный отрицательный характер. Изучение влияния температурного фактора на массу зерновки пшеницы показало, что увеличение температуры (≥+25°С) приводило к формированию зерна с меньшей массой по сравнению с вариантами созревания при +15÷20°С [5]. Повышенный температурный фон, наблюдаемый в Беларуси в июне-августе 2010 и 2011 гг., не способствовал формированию тяжеловесного зерна. Показатель «масса 1000 семян» достоверно коррелировал по результатам двулетних данных с содержанием сырого протеина (r=0,524 и 0,716) и продуктивной кустистостью (0,663 и 0,640). Уровень содержания сырого протеина в зерне тритикале в 2011 г. был заметно выше, чем в предыдущем – 14,0 % против 11,5 %. Максимальное значение – 15,2 % – принадлежало сортообразцу Г-5388, характеризовавшемуся при этом высокой урожайностью – 62,4 ц/га. Уровень содержания крахмала в зерне тритикале не испытывал заметных колебаний, о чем свидетельствовали средние значения показателя. Низкие коэффициенты вариации, отмечаемые как в годы наблюдения, так и ранее, отражают слабую генотипическую специфику признака. Показатель «вязкость водного экстракта» косвенно свидетельствует об уровне содержания растворимых некрахмальных полисахаридов (НКП) в зерне. По общему содержанию НКП тритикале, как культура в целом, проявляет сходство с пшеницей, незначительно превосходя ее по этому показателю и уступая ржи [6]. Все изученные образцы тритикале можно охарактеризовать как низковязкие. Сорт Кастусь характеризовался минимальным значением показателя – 1,9 мПа·с. Среднее значение вязкости водного экстракта (2,5÷2,7 мПа·с) для изученных образцов тритикале приблизительно в 1,5 раза выше вязкости пшеничных экстрактов (1,5÷2,2) и на порядок ниже ─ ржаных (9,1÷35,3 мПа·с). Из специфических особенностей некрахмальных полисахаридов, содержащихся в зерне тритикале, следует отметить повышенное содержание нерастворимой фракции и высокую степень замещения ксилозы остатками арабинозы, в отличие от пшеницы и ржи. Эти особенности снижают растворимость НКП тритикале и степень их гидролиза под 123


действием ферментов. Некрахмальные полисахариды относятся к антипитательным соединениям в индустрии животных кормов. Основной акцент обычно делается на водорастворимых НКП, которые увеличивают вязкость перевариваемого корма и снижают эффективность усвоения питательных веществ. Однако в случае с птицей, по мнению H.S. Saini и R.J. Henry, основным антипитательным компонентом является нерастворимая фракция. У тритикале некрахмальные полисахариды на две трети состоят из нерастворимых соединений, что следует учитывать при использовании его в комбикормах для птицы. Оценили устойчивость исследуемых образцов озимого тритикале к ряду болезней, развивающихся на этой культуре и их влияние на реализацию потенциала продуктивности (табл. 2). Таблица 2 - Степень поражения образцов тритикале болезнями в 2010-2011 гг. Развитие болезни Снежная плесень, балл Мучнистая роса, балл Бурая ржавчина, балл Септориоз колоса, балл

Статистическая характеристика Х ± Sx предел коэффициент варьирования вариации, % 2010 2011 2010 2011 2010 2011 2,7±0,3 4,8±0,3 1─6 2─7 54,90 28,63 3,3±0,2 4,9±0,1 2─5 4─6 27,35 9,01 2,8±0,2 2,4±0,2 1─5 1─4 43,56 35,65 3,8±0,2 5,2±0,1 1─6 5─6 32,12 8,32

Генотипическая специфика развития болезней заметно проявилась в 2010 г., о чем свидетельствуют высокие коэффициенты вариации. Вклад генотипа в формирование устойчивости в этом году носил весомый характер для всех болезней. В 2011 г. эта тенденция сохранилась для снежной плесени и бурой ржавчины. Достоверного негативного влияния изученных болезней на урожайность образцов озимого тритикале в условиях 2010 г. не выявлено. В 2011 г. серьезный ущерб реализации потенциала продуктивности нанесли снежная плесень и бурая ржавчина ─ r=-0,762 и -0,589 соответственно. В посевах озимых зерновых культур снежная плесень характеризуется широким распространением и высокой вредоносностью. Тритикале является более уязвимым объектом для этой болезни по сравнению с родительскими формами – пшеницей и рожью [7]. Между степенью поражения тритикале снежной плесенью и перезимовкой отмечалась высокая достоверная зависимость ─ r=-0,934 (2010 г.) и -0,926 (2011 г.). Фузариоз колоса по наблюдениям, проводимым в 2011 г., выявлен не был, что свидетельствовало о слабой распространенности возбудителя данного заболевания на посевах тритикале в погодных условиях этого года. Парный корреляционный анализ между поражением болезнями и изученными показателями выявил наличие нескольких достоверных зависимостей, проявившихся в разные годы. В 2010 г. негативное влияние на массу 1000 семян оказали мучнистая роса (r=0,480) и снежная плесень (-0,372). В 2011 г. отмечалось снижение показателей «натура зерна» вследствие поражения снежной плесенью (r=-0,553) и «масса 1000 семян» – мучнистой росой (-0,363). Для оценки влияния всего комплекса изученных болезней на урожайность образцов тритикале в конкурсном сортоиспытании рассчитали коэффициенты множественной корреляции. Анализ показал, что в 2010 г. это влияние было не существенным – R=0,390, в отличие от следующего года, когда коэффициент корреляции приближался к единице – 0,956. Заключение. Комплексное исследование образцов озимого тритикале из питомника конкурсного сортоиспытания позволило оценить изменчивость биометрических, технологических и физико-химических показателей и выявить генотипическую специфику устойчивости к стрессовым факторам – низким температурам и болезням. 124


Литература 1. Методы селекции и оценки устойчивости пшеницы и ячменя к болезням в странахчленах СЭВ. – Прага, 1988. 2. ГОСТ Р 50817-95. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания сырого протеина, сырой клетчатки, сырого жира и влаги с применением спектроскопии в ближней инфракрасной области / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса, ВНИИ комбикормовой промышленности. 3. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И. и др. Методы биохимического исследования растений. – Л.: Колос, 1972. 4. Шишлова Н.П., Буштевич В.Н., Шишлов М.П. Биохимические и технологические свойства семян озимого тритикале и основные направления использования культуры: Аналитический обзор. Белорусский научный институт внедрения новых форм хозяйствования в АПК. – Минск, 2005. 5. Matsuki J., Yasui T., Kohyama K., Sasaki T. Effect of environmental temperature on structure and gelatinization properties of wheat starch / J. Matsuki, T. Yasui, K. Kohyama, T. Sasaki // Cereal Chem. 2003. Vol. 80, № 4. 6. Saini H.S., Henry R. J. Fractionation and evaluation of triticale pentosans: comparison with wheat and rye // Cereal Chem. 1989. Vol. 66, № 1. 7. Жуковский А.Г., Буга С.Ф. Фитопатологическая ситуация в посевах зерновых культур – основа для разработки систем защиты от болезней // Межд. науч.практ. конф. «Интегрированная защита растений: стратегия и тактика» (5-8 июля 2011 г., г. Минск). – Несвиж, 2011.

125


ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА СОРТОВ ОЗИМОЙ ГЕКСАПЛОИДНОЙ ТРИТИКАЛЕ (X. TRITICOSECALE WITTMACK) Щипак Г.В.1, Цупко Ю.В.2, Щипак В.Г.3 Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева, E-mail: ppi@kharkov.ukrtel.net 2 MRI SEED, P.O. Box 33088, Лусака, Замбия, E-mail: tsupko@gmail.com 3 Приморский опытно-селекционный участок, E-mail: evpatiypetrov@gmail.com 1

Представлены итоги исследований по селекции озимой тритикале на повышение хлебопекарных свойств. Показана важность создания сортов со сбалансированным по фракционному составу белковым комплексом. Установлено, что многолинейные сорта озимой тритикале Раритет, Амос и Маркиян формируют зерно со стабильно высоким качеством клейковины, теста и хлеба. По общей валориметрической оценке, объемному выходу хлеба и хлебопекарной оценке они соответствуют требованиям, предъявляемым к ценным и сильным пшеницам. Ключевые слова: озимая тритикале, фракционный состав белков, глиадины, глютенины, сбалансированность, хлебопекарные свойства. BREAD-MAKING QUALITIES OF CULTIVARS OF WINTER HEXAPLOID TRITICALE (X. TRITICOSECALE WITTMACK) Shchipak G.V.1, Tsupko Yu.V.2, Shchipak V.G. 3 1 Department of Breeding and Genetics of Winter Triticale, Yurjev Plant Production Institute of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, E-mail: ppi@kharkov.ukrtel.net 2 MRI SEED, P.O. Box 33088, Lusaka, Zambia, E-mail: tsupko@gmail.com 3 Primorskiy research-selection site, evpatiypetrov@gmail.com Results of winter triticale breeding for improved bread-making qualities are reported. Importance of creation of cultivars that are characterised by balanced fractional composition of protein complex is demonstrated. It is determined that multi-line cultivars of winter triticale Raritet, Amos and Markiyan produce grain with stable high quality gluten, which results in high quality of dough and bread. Considering final bread volume, general valorimetric and bread-making evaluation these cultivars satisfy requirements applicable to hard and prime hard wheats. Key words: winter triticale, fractional protein composition, gluten, gliadin, glutenin, balance, bread-making quality В питании населения пшеничный хлеб занимает более значительное место, нежели ржаной. Между тем общеизвестно, что продукты из ржаной муки отличаются высокими питательными и диетическими свойствами. Особенно показан ржаной хлеб людям, придерживающимся здорового образа жизни, а также страдающим от лишнего веса, гипертонии, диабета и других заболеваний. Технологически производство ржаного хлеба связано с определенными трудностями. Его выпекают преимущественно из смеси ржаной и пшеничной муки. Рациональнее для диетических сортов хлеба использовать муку тритикале, новой культуры, объединяющей свойства пшеничного и ржаного растений. Очевидна и экономическая целесообразность. Сорта, созданные в Польше (Moderato, Sorento, Woltario, Pavo), России (Корнет, Зимогор, Немчиновский 56, Валентин 90, Сотник), Белоруссии (Михась, Дубрава, Мара), Украине (Гарнэ, Раритет, Харроза и др.) способны обеспечить стабильные урожаи, превышающие пшеницу и рожь на 20–35%. Себестоимость производства зерна, при этом, ниже почти на 126


30% (1,2,3). Такой результат достигается не только за счет большей урожайности, но и меньшей химической нагрузке на посевы. Интенсивная селекция и внедрение озимой тритикале осуществляется в Польше, где площади посева этой культуры достигли 1,2 млн. га. Производство зерна тритикале увеличивается. В Польше оно составляет более 3,7 млн. тонн ежегодно, что превышает сборы зерна ржи. Также немало заготавливают зерна тритикале во Франции и Германии, соответственно 1,8 и 2,7 млн. тонн (4). Прогнозируется дальнейшее снижение сборов ржи с полной ее заменой на тритикале в будущем. На постсоветском пространстве площади под тритикале стабильно увеличивались в Белоруссии и России, где в последние годы они достигли соответственно 450–650 тыс. га, что позволило этим странам выйти на второе–третье место в мире. Это происходит главным образом, за счет сокращения посевов ржи и ячменя. В Украине, в нынешних ресурсных и климатических условиях, вклад тритикале в производство продукции растениеводства мог быть более значительным. Посевные площади под новой культурой едва достигают 115 тыс. га. В состоянии стагнации находятся и селекционные исследования по созданию и изучению исходного материала на необходимом уровне, что связано с низким финансированием и плохим материально-техническим обеспечением исследований, ликвидацией профильных лабораторий. В то же время, учитывая способность тритикале к быстрым темпам повышения генетического потенциала, за пределами Украины выполняются высокотехнологичные программы по созданию сортов и гибридов с качественно новым уровнем признаков и потенциальной урожайностью более 12 т/га (5,6). Зерно тритикале используется преимущественно на корм и как сырье для непищевой продукции. Применение зерна тритикале на продукты питания, в сравнении с другими культурами, остается низким. Фактом является и то, что мука тритикале в хлебопекарное производство вовлекается изредка. По мнению авторитетных селекционеров и биохимиков, более широкое внедрение тритикале сдерживается из–за отсутствия сортов с хорошими технологическими свойствами (4,5). Низкие реологические показатели муки гексаплоидных тритикале связывают с полным или частичным отсутствием у них D – генома, и негативным влиянием ржаных хромосом. Известно, что некоторые октоплоидные и R/D замещенные 42–хромосомные формы тритикале проявляют относительно лучшие технологические свойства (7,8). Эта зависимость наблюдается у единичных образцов, в том числе лишенных материала D генома (9), что не исключает участия в контроле технологических и хлебопекарных свойств тритикале многих альтернативных генетических факторов, детерминирующих прежде всего не количество, а качество и оптимальное соотношение фракций белка, полисахаридов и других компонентов зерна тритикале. Тем не менее, новые сорта озимой тритикале обладают более лучшими хлебопекарными свойствами и с успехом могут быть использованы как сырье в пищевой и хлебопекарной промышленности (3,4,10). Однако в публикациях, касающихся этой проблемы, часто не приводят данные по стандартным сортам пшеницы (9), что затрудняет сравнительную объективную оценку сортимента, особенно в случаях использования методов выпечки хлеба с разрыхлителями. Целью данной работы являлось изучение некоторых сортов озимой тритикале различного происхождения по их технологическим, биохимическим и хлебопекарным свойствам. Материал и методы исследований В исследовании использовали сорта озимой тритикале, созданные в Украине (Амфидиплоид 256, Гарнэ, Раритет, Амос, Маркиян, АДМ 13 и др.), России (Валентин 90, Каприз, Водолей) и Польши (Lamberto, Moderato, Pavo и др.). Полевые опыты закладывали по черному пару. Технология возделывание культуры общепринятая. Оценка качества зерна, 127


хлебопекарных свойств выполнена в Институте растениеводства в соответствии с Методикой государственного сортоиспытания (11) без применения улучшителей и примесей. Результаты исследований Одним из приоритетных направлений селекционных исследований с тритикале является создание высокоурожайных сортов с повышенными адаптивными и хлебопекарными свойствами. Получение исходного материала для разрешения этой сложной проблемы осуществлялось путем внутривидовой гибридизации линий и сортов тритикале с контрастным типом развития (озимых, яровых, двуручек). Гибридные популяции прорабатывали одновременно или последовательно в условиях лесостепи (Харьков, Рокини) и острозасушливой степи (Мариуполь), чередуя осенние посевы с весенними. Отселектированные в результате многократных отборов линии использовали при формировании сортовых популяций озимых гексаплоидных тритикале: Амфидиплоид 44 (в Реестре России с 1992 г., Украины – 1993 г.), Амфидиплоид 256 (Украина, с 2001 г., национальный стандарт сортов тритикале зернокормового использования), Гарнэ (Украина, с 2004 г., Россия, с 2009 г.), Ратнэ (создан совместно с Волынским ИАПВ, зарегистрирован в Украине с 2007 г.), Раритет (Украина, с 2008 г., национальный стандарт зерновых сортов тритикале хлебопекарного назначения), Харроза (Украина, с 2011 года). Результаты многолетнего изучения технологических и хлебопекарных свойств озимой тритикале в сравнении со стандартными сортами озимой и яровой мягкой пшеницы, яровой тритикале представлены в таблицах 1,2,3. Крупнозерные сорта озимой тритикале с хорошо выполненным эндоспермом характеризуются повышенным выходом муки, невысоким содержанием белка (11,3–11,8 %) и сырой клейковины (17,3–21,3 %), относительно стабильной и низкой амилолитической активностью. По качеству же клейковины они существенно различаются. Озимая тритикале Амфидиплоид 256, типичный сорт зернокормового использования, а также близкие к нему Амфидиплоид 52, Ладнэ, Ратнэ, АДМ13 (Украина) и сорта тритикале, созданные в других странах (Lamberto, Moderato, Pavo, Secundo из Польши; ТИ17, Каприз, Водолей, Прорыв из России), при изготовлении теста без улучшителей имели из-за чрезмерно слабой клейковины низкие хлебопекарные свойства: силу муки 60–100 е.а., объем хлеба 350–400 мл, общую хлебопекарную оценку 4–7 баллов. Аналогичные результаты были получены за рубежом. По данным Tswetkov, Stoeva (12), объем хлеба сортов тритикале болгарской селекции Vihren и Persenk составил 368-397 мл, польского сорта Lasko – 347 мл, пшеницы Sadovo 1 – 591 мл при общей хлебопекарной оценке по пятибалльной школе соответственно 2,4; 2,4; 1,2 и 4,4 балла. Согласно Cyran, Rakowska (13), в условиях Польши сорта Alamo, Moreno, Tewo и др. формировали зерно с содержанием белка 11,4–11,8 %, седиментацией 13–17 мл, числом падения 158–316 сек и объемом хлеба 240–350 мл. Примечательно, что сорт Lasko, наиболее высокобелковый (13,7 %), относительно устойчивый к прорастанию зерна на корню (число падения 285 сек), дал худший по объему и качеству хлеб. Новые польские сорта озимой тритикале Grenado, Sorento, Woltario и др. также характеризуются невысоким содержанием белка (9,8 – 12,8 %), низкой седиментацией (15 – 30 мл) и качеством клейковины, равным слабой пшенице. Ферментативная активность муки этих сортов различна: число падения у них варьирует от 71 до 227 сек (4). Зерно сортов тритикале зернокормовой группы используется преимущественно в кормлении животных и птицы. Вполне пригодно оно и для производства хлеба по ржаной технологии, либо в смеси с пшеницей. Мука с такими реологическими свойствами приемлема в изготовлении бисквитов, печенья, вафель, экструдированных изделий.

128


Таблица 1 Качество зерна тритикале и пшеницы (среднее за 9 лет, 2001-2011 гг.*) СодержаКлейковина Сила Тесто, мм Культура, Показатели ние белка содержание муки, объем, сорт в зерне, е.а. ед. ИДК упругость растяжимость в муке, % мл % Тритикале озимая Амфидиплоид 11,4 17,3 76,1 77,8 45,6 46,6 370 Χ 256** SΧ 0,51 1,12 2,74 14,19 2,92 7,39 14,81 V,% 13,5 19,3 10,8 54,7 19,2 47,6 12,0 11,3 21,3 70,0 110,3 49,7 61,9 456 Χ ±к АД 256, -0,9 +23,1 -8,0 +41,8 +9,0 +32,8 +23,2 Гарнэ % SΧ 0,51 0,91 4,33 8,16 3,77 4,35 15,99 V,% 13,5 12,9 18,6 22,2 22,8 21,1 10,5 11,8 18,8 49,2 192,7 71,4 74,4 530 Χ ±к АД 256,% +3,5 +8,7 -35,3 +147,7 +56,6 +59,7 43,2 Раритет** SΧ 0,50 0,76 3,58 13,35 4,31 3,26 19,40 V,% 12,8 12,1 21,8 20,8 18,1 13,1 11,0 Тритикале яровая 13,4 22,6 62,2 120,8 52,4 70,6 387 Χ ±к Раритету, +13,6 +20,2 +26,4 -37,3 -26,6 -5,1 -27,0 % Аист** SΧ 0,14 1,02 3,13 11,30 3,00 4,92 17,00 V,% 3,1 13,5 15,1 28,1 17,2 20,9 13,2 Пшеница озимая 13,0 27,7 52,8 319,0 89,0 98,9 622 Χ Одесская ±к Раритету, 267** +10,2 +47,3 +7,3 +65,5 +24,6 +32,9 +17,4 % SΧ V,%

0,52 12,0

1,24 13,5

4,09 23,2

17,02 16,0

129

5,12 17,3

7,68 23,3

17,02 10,5

Хлеб пористость, балл

ОХО***

4,8 0,62 38,7 8,4

5,3 0,43 24,1 8,5

+75,0

+60,4

0,29 10,5 9,0 +87,5 0 0

0,18 6,5 9,0 +69,8 0 0

5,7

6,1

-36,7

-32,2

0,67 35,1

0,56 27,7

8,6

8,4

-

-

0,44 15,5

0,43 15,4


Χ

13,7 +16,1

33,6 +78,7

Пшеница яровая 86,1 200,4 +75,0 +4,0

62,4 -12,6

±к Раритету, % SΧ 0,52 1,58 5,45 25,8 4,45 V,% 11,3 14,1 19,0 38,7 21,4 * - 2003 и 2006 годы исключены из-за значительной гибели растений (суровая зима градобой ) ** - национальный стандарт *** - общая хлебопекарная оценка, балл Харьковская 26**

112,4 +51,1

531 +0,19

5,4 -

6,1 -

9,58 25,6

32,50 18,4

0,91 50,4

0,78 38,2

Таблица 2 Биохимические и технологические свойства сортов озимой тритикале (среднее за 2008–2011 гг.) Содержание Клейковина Оригинатор белка в содержание ед. зерне, % в муке, % ИДК Тритикале Украина, Амфидиплоид ИР 12,0 20,0 77,5 256 Раритет Украина, 12,2 19,3 52,0 ИР Амос Украина, 13,1 22,3 51,3 ИР Маркиян Украина, 13,0 18,9 57,5 ИР Каприз Россия, 12,2 19,6 76,3 СДСХОС Валентин 90 Россия, 12,8 22,0 62,5 КНИИСХ Lamberto** Польша 12,9 22.5 81,7 Культура, сорт

Сила муки, е.а.

упругость

растяжимость

объем, мл

Хлеб пористость, балл

108,0

50,8

59,8

395

5,5

6,2

212,8

78,3

75,3

575

9,0

9,0

196,3

72,8

76,5

573

9,0

9,0

189,8

67,5

79,8

633

9,0

9,0

108,0

56,6

49,8

380

7,5

7,0

142,3

50,3

87,8

490

9,0

8,7

102,7

43,3

65,3

377

6,3

6,0

130

Тесто, мм

ОХО*


Пшеница Украина, озимая СГИ 14,1 Одесская 267 Пшеница Украина, яровая ИР 14,0 Харьковская 26 * - общая хлебопекарная оценка, балл ** - среднее за 3 года

28,0

58,8

294,5

77,5

108,0

586

8,0

7,6

34,0

82,5

235,3

65,5

128,0

580

7,0

7,8

131


Таблица 3 - Характеристика сортов озимой тритикале по качеству зерна и муки (среднее за 2008-2011 гг.)

Сорт

Масса 1000 зерен, г

Натура, г/л

Амфидиплоид 256 Гарнэ Раритет Амос Маркиян Харроза Валентин 90 Каприз Lamberto Pavo

43,5

637

42,5 42,3 42,7 43,3 42,8 39,9 44,1 41,4 46,2

684 711 719 730 700 688 699 709 664

Одесская 267

39,0

768

Стеклов Выход идмуки, ность, % % Тритикале 48,3 65,3 42,6 65,4 42,4 70,0 47,7 69,2 41,0 69,0 38,8 65,0 30,0 64,5 48,0 67,4 52,0 68,7 48,3 67,0 Пшеница 53,5 66,1

Седиментация, мл

Число падения , сек

Технологическая оценка клейковины

45,6

251

слабая

49,9 60,2 61,8 58,8 32,7 41,5 35,5 34,5 27,0

267 292 294 266 267 180 165 111 162

средняя крепкая крепкая крепкая слабая средняя слабая слабая слабая

86,5

382

крепкая

Существенным шагом на пути совершенствования озимой тритикале как культуры стало создание сорта Гарнэ. В нем сочетаются высокая зимостойкость (8,5 баллов) с урожайностью 9,5–10,5 т/га и хорошими хлебопекарными свойствами. По силе муки, качеству клейковины, теста, объему хлеба и общей хлебопекарной оценке Гарнэ опережает в среднем за 9 лет соответствующие показатели стандарта Амфидиплоид 256 на 8,0–75 %. Сорт озимой тритикале Валентин 90 характеризуется, как и Гарнэ, хорошим объемом хлеба (490 мл) прежде всего из-за высокой растяжимости теста (87,8 мл), однако упругость его низкая (50,3 мм), на уровне Амфидиплоида 256. Также несбалансированным клейковинным комплексом отличается и Каприз, у которого в среднем за 4 года отмечено наименьшее значение растяжимости теста (49,8 мм) и объем хлеба всего 377 мл, что ниже, чем у стандартного зернокормового сорта. Качество муки, теста и хлеба сортов Раритет, Амос и Маркиян значительно лучше, нежели Гарнэ: сила муки 180–200 е.а., объем хлеба 550–650 мл, общая хлебопекарная оценка 9 баллов. Стабильность технологических свойств и их высокий уровень обусловлены многолинейной структурой данных сортов, сформированных объединением целенаправленно отселектированных линий со специфическими показателями качества клейковины и теста (14). Мука этих сортов пригодна для производства хлеба по пшеничной технологии, без улучшителей и премиксов. Исследованиями фракционного состава белков зерна тритикале различного использования установлено преобладание альбумина и глобулина у сортов кормового типа (42–47 %) при низком содержании глиадина и глютенина (21–24 %). Напротив, тритикале с высокими хлебопекарными и смесительными свойствами имеют повышенное, на уровне сильной пшеницы, содержание белков нерастворимых в воде и солевых растворах (табл. 4). Так, сорт Гарнэ отличается большим накоплением глиадина (31 %), а Раритет и Амфидиплоид 57 – глютенина (27–37 %). Соотношение Gli/Glu у сорта Гарнэ составило 1,42, что негативно повлияло на качество теста и хлебопекарные свойства в целом. Высокое содержание глиадина обусловило повышенную растяжимость и вязкость, а недостаточное же наличие глютенина снизило упругость его теста до уровня кормовых сортов. Исключительная роль Gli/Glu в определении хлебопекарных качеств хорошо прослеживается 132


на примере сорта Раритет, обладающего оптимальным соотношением упругости и растяжимости теста, чем достигается нужный баланс между вязкостью и эластичностью. На протяжении 9 лет Раритет отличался наиболее высокими и стабильными показателями качества муки, теста и хлеба (V=0 – 21 %). Таблица 4 Соотношение фракций белка и хлебопекарные свойства озимых ржи, пшеницы и тритикале (среднее за 2001, 2002 и 2004 гг.) Содержание, % Объем Gli + альбумин глиадин глютенин Сорт Gli/Glu хлеба, ОХО Glu + (Gli) (Glu) мл глобулин Рожь Харьковская 51,43 20,76 15,48 36,24 1,34 290 3,0 98 Пшеница Одесская 267 Амфидиплоид 206 Амфидиплоид 256 Амфидиплоид 57 АДМ 13 Гарнэ Раритет

33,47

25,65

31,78 Тритикале

57,43

0,81

643

9,0

41,59

28,71

19,85

48,56

1,45

398

7,1

46,92

23,94

22,54

46,48

1,06

380

5,3

37,09

20,49

36,62

57,11

0,57

390

5,8

47,13 38,91 38,94

24,33 30,67 23,83

20,86 21,67 27,34

45,19 52,34 51,17

1,17 1,42 0,87

390 447 510

6,8 8,6 9,0

Вязкоэластичные параметры клейковины и теста тритикале хорошо отражает сила муки. В 2001-2011 гг., при испытании на альвеографе, у стандартного зернокормового сорта Амфидиплоид 256 она варьировала в пределах 39-105 е. а., у сортов хлебопекарного назначения Раритет, Амос и Маркиян – 144–275 е. а., озимой мягкой пшеницы (Одесская 267) – 216–386 е.а. По таким важным физическим свойствам теста, как время образования, устойчивость к замесу, стабильность и другим, новые тритикале в два–три раза превосходят зернокормовой сорт Амфидиплоид 256 и фактически приближаются к пшенице. Особо следует отметить то, что показатели разжижения теста, общей валориметрической оценки, объемного выхода хлеба из 100 г муки и общей хлебопекарной оценки этих сортов озимой тритикале соответствуют требованиям, предъявляемым к ценным и сильным пшеницам (табл. 5, рис. 1). Таким образом, на нынешнем этапе селекции культуры хлебопекарные свойства тритикале зависят не столько от количества белка, сколько от его качества и сбалансированного соотношения компонентов протеинового комплекса, находящегося в сложном взаимодействии с остальными составляющими зерна (крахмал, пентазаны, ферменты, липиды), роль которых в определении качества тритикале может оказаться не менее важной. Сорта озимой тритикале Раритет, Амос и Маркиян формируют зерно со стабильно высокими показателями качества клейковины, теста и вполне пригодны для изготовления хлебобулочных изделий по пшеничной технологии, без применения улучшителей, по объему и общей хлебопекарной оценке на уровне стандартных сортов пшеницы мягкой. Полученные многолетние результаты дают основание утверждать, что направленная селекция на улучшение хлебопекарных качеств гексаплоидных тритикале может быть 133


эффективной, и при близких, или равных мягкой пшенице технологических свойствах, можно производить более питательный и диетический хлеб высокого качества. Литература 1. Гриб С.И., Буштевич В.Н. Генофонд, методы и результаты селекции тритикале в Беларуси// Генетичні ресурси рослин. – 2008. - №5. – С. 137 – 143. 2. Комаров Н.М., Поспелова А.С., Соколенко Н.И. и др. Селекция растений методом отдаленной гибридизации. – Ставрополь: Сервисшкола, 2008. – 168 с. 3. Тритикале. – Материалы международн. н. – пр. конф. «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов»/ Отв. ред. Грабовец А.И. – Ростов – на – Дону. – 2010. – 294 с. 4. Marciniak A., Obuchowski W., Makowska A. Technological and nutritional aspects of utilisation of triticale for extruded food production//Food Science and Technology. – 2008. – V. 11. – P. 3 – 7. 5. Lekgari L.A., Baenziger P.S., Voger K.P., Baltensperger D.D. Identifying Winter Forage Triticale (xTriticosecale Wittmack) Strains for the Central Great Plains//Crop Science. – 2008. – V. 48. – P. 2040 – 2048. 6. Banaszak Z. Breeding of triticale in Danko//Tagung der vereiniqung der Pflanzenzuchter and Saatgut kaufleute Osterreichs. – 2010. - P. 65 – 68. 7. Шевченко В.Е., Карпачев В.В., Сальникова З.Н. Образцы тритикале с хорошими хлебопекарными качествами//Селекция и семеноводство. – 1982. - №11. – С. 31 – 33. 8. Федорова Т.Н., Беркутова Н.С., Лазарева Е.Н. Биохимические и технологические особенности зерна октоплоидных (8 х) тритикале//Селекция и семеноводство. – 1988. - № 6. – С 12 – 15. 9. Грабовец А.И., Крохмаль А.В., Копусь М.М. Некоторые аспекты селекции хлебопекарных тритикале//В кн.: Тритикале. Материалы международн. н. – пр. конф. – Ростов – на – Дону. – 2010. – С. 57 – 65. 10. Щипак Г.В. Селекція сортів озимої твердої пшениці і тритикале з підвищеними адаптивними і урожайними властивостями/Селекція польових культур. – Збірник наукових праць. – Х., ІР ім. В.Я. Юр’єва УААН, 2008. – С. 42 – 88. 11. Методи визначення показників якості рослинної продукції.: Методика державного сортовипробування сільськогосподарських культур /Під ред. О.М. Гончара. – К.: Алефа, 2000. – Вып. 7. – С. 6 – 41. 12. Tsvetkov S.M., Stoeva I. Bread Making Quality of Winter Hexaploid Triticale (X. Triticosecale Wittmack) in Bulgaria//Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2003. - №9. – P. 203 – 208. 13. Cyran M., Rakowska M. Relationship between the pentosans of triticale flour and bread loaf volume//Triticale:Today and Tomorrow. – 1996. – P. 771 – 777. 14. Спосіб створення сортів озимого тритикале з підвищеними технологічними показниками якості зерна. – Патент на корисну модель №44901. – 2009.

134


Таблица 5 Физические свойства теста озимой тритикале и пшеницы Сопротив Стабильн Время Устойчивос РазжиСила ляемость ВПС *, образовани ость ть теста, жение Сорт Год муки, % я теста, теста, теста, мин теста, е. ф. е.а. мин мин мин Тритикале 2010 65 59,0 2,15 1,0 3,15 2,1 180 Амфидиплоид 2011 92 52,4 1,05 3,0 4,05 4,0 160 256 79 55,7 1,60 2,0 3,60 3,1 170 Χ 2010 177 56,4 4,30 5,0 9,30 8,7 100 2011 196 52,1 1,15 7,5 9,00 12,0 120 Ра��итет 187 54,3 2,73 6,3 9,15 10,4 110 Χ 2010 170 61,0 1,15 6,0 7,15 7,0 80 2011 190 56,9 2,00 4,0 6,00 10,0 100 Маркиян 180 59,0 1,58 5,0 6,58 8,5 90 Χ Валентин 90 2011 137 52,1 1,15 5,0 6,15 6,45 150 Каприз 2011 144 61,1 2,15 4,0 6,15 5,0 180 Lamberto 2011 131 57,9 1,30 3,0 4,30 5,0 220 Pavo 2011 59 53,3 1,30 1,3 3,00 2,5 240 Пшеница Одесская 267 2010 360 63,4 1,45 8,30 10,15 11,0 120 2011 320 57,8 3,50 7,15 11,05 15,3 60 340 60,6 2,48 7,73 10,60 13,15 90 Χ * - водопоглотительная способность ** - общая валориметрическая оценка

135

ОВО**, е. в.

Объем хлеба, мл

43 48 46 75 70 73 68 70 69 61 58 49 38

380 400 390 560 550 555 620 600 610 460 410 380 390

79 80 80

605 650 628


АД 256

Lamberto

Одесская 267 Раритет Рисунок 1. Показатели фаринографа сортов озимой тритикале в сравнении с пшеницей. 136

Валентин 90

Маркиян


МИРОВАЯ КОЛЛЕКЦИИ ВИР - ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВЫХ ТРИТИКАЛЕ Юрченко Т.А., Крохмаль А. В., Грабовец А.И., Михайленко П. В. ГНУ Донской ЗНИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская обл., Тарасовский р-он, п. Донская Нива Изучена коллекция яровой тритикале, выделены высокопродуктивные образцы, сочетающие в себе ряд полезных хозяйственных признаков. Ряд сортообразцов рекомендованы для включения в селекционные программы. Ключевые слова: коллекция, яровое тритикале, продуктивность, признаки WORDS COLLECTION VIR – INITIAL STOKS FOR BREEDING SPRING TRITICALE Yurchenko T.A., Krohmal F. V., Grabovets A. I., Mihailenko P. V. Don research institute agriculture of Russian Academy of Agrarian Sciences, Rostov-on-Don region, Area Aksajsky, the Dawn Rassvet, Institute 1, e-mail: grabovets_ai@mail.ru The collection spring triticale was studed, allocated high productivity varieties having beneficial trats. The number varieties was recommended fos use in breedins programme/ Key words: collection, spring triticale, prodbctivity, traits. Тритикале – первая зерновая культура, полученная путем объединения хромосомных комплексов двух разных ботанических родов - пшеницы (Tritiсum) и ржи (Seсale). Человеку удалось впервые за историю земледелия синтезировать новую сельскохозяйственную культуру, которая, по мнению специалистов, стала одной из ценных зерновых культур (1). Яровая тритикале на полях Дона может стать одной из культур для выращивания фуражного и продовольственного зерна после поздно убираемых пропашных культур, а также как страховая культура при пересеве озимых колосовых в годы с неблагоприятной перезимовкой (2,3). Во всем мире наряду с озимой тритикале, востребованы и возделываются яровые сорта. Так, в Польше в Государственный реестр внесено 6 сортов ярового тритикале, на Украине - 8 и 2 признаны перспективными. В Польше яровая тритикале возделывается на площади более 100 тыс. га, в Белоруссии более 50 тыс.га. В Госреестр селекционных достижений РФ на 2011 год включены более 50 сортов озимой тритикале и 6 сортов яровой – Укро, Ярило, Лотос, Ульяна, Гребешок, Амиго. В России селекционные программы по яровой тритикале развернуты в ряде научных учреждений: ВНИИР им. Н.И. Вавилова, Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, Владимирский НИИСХ и др.. Большая работа по изучению коллекции и созданию нового исходного материала проводится на Дагестанской опытной станции ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (4). Неотъемлемой частью селекционной программы по яровым тритикале должно быть широкое использование коллекционного материала. П.П. Лукьяненко писал, что успешно выбрать компоненты скрещивания можно только при систематическом изучении больших коллекций пшениц, в которые должны входить основные экологические типы, включающие лучшие мировые и отечественные сорта (5). Интенсивное изучение коллекции тритикале ведут в разных зонах России. Лучшие формы, представляющие интерес по отдельным признакам, широко используются в селекции. В каждой конкретной зоне выделяются перспективные образцы для этой зоны. 137


Поэтому изучение генофонда яровых тритикале в условиях Ростовской области, несомненно, актуально. Изучение генофонда яровых тритикале ведется в Донском НИИСХ в течение почти 30 лет. Лучшие сортообразцы яровых тритикале широко использовались в селекции озимых тритикале как в качестве родительских форм, так и путем трансформации яровых в озимые. С 2006 года в под руководством А.И. Грабовца развернута работа по селекции яровой тритикале по полному циклу. Целью наших исследований являлось выделение источников ценных признаков для включения их в гибридизацию. Для этого в течение ряда лет целенаправленно изучали коллекцию в количестве 150-180 образцов. По происхождению коллекция яровых тритикале была представлена образцами из Мексики 59% , России 20%, Украины 8%, Аргентины 8%, Польши 4% и др. (рис.1). 70 60

59

57 48

50

%

40 30

22 20 10

20

14 9 10 10

10

13 8

8 8 4

0 2009г

2010г Мексика

Россия

2011г Украина

Аргентина

Беларусь

Рисунок 1 Распределение коллекционных образцов яровой тритикале по происхождению, 2009-2011гг. За годы исследований состав сортообразцов в зависимости от страны происхождения постоянно менялся, это главным образом связано с уровнем адаптивности изучаемого материала. Образцы со слабой адаптивностью, низкой устойчивостью к засухе и другими негативными признаками вырраковывались. В последнее время значительно увеличилось количество образцов отечественного происхождения. Изучение коллекционных образцов проводили на делянках 2м² в однократной повторности. Норма высева 4 млн. зерен на 1га. Предшественник горох. Посев коллекции проводился сеялкой СКС-6-10. Во время вегетации вели фенологические наблюдения: отмечали даты всходов, кущение, выход в трубку, выколашивание, наступление молочной, восковой и полной спелости. Измеряли высоту растений. Учет урожая проводили путем взвешивания зерна после уборки комбайном Сампо-130. В результате проведенных исследований выделен ряд образцов, характеризующихся высокой продуктивностью (табл.1). Выделили ряд высокопродуктивных форм: Дуплет (Польша), МХ-61 (Мексика), Л2118 (Дагестан), ЯТХ-42 (Украина), Armino 15-1 (Аргентина), Л-105/08 (Беларусия), Crato (Португалия). Эти сортообразцы в течении ряда лет достоверно превышали сорт Укро по продуктивности на 30-80%. Можно рекомендовать эти сортообразцы для включения в гибридизацию в качестве источника высокой продуктивности. 138


Таблица 1 - Продуктивность лучших сортообразцов ярового тритикале, 2009-2011гг. Урожай зерна Сорт, линия Происхождение г % к St Укро Россия, Украина 388 Л-1542 Дагестан 501 129 Л-2118 Дагестан 505 130 ЯТХ-42 Украина 544 140 Л-105/08 Беларусь 478 123 Armino 15-1 Аргентина 546 140 Morsa Аргентина 474 122 Caal Аргентина 489 126 МХ-61 Мексика 509 131 Дуплет Польша 702 181 Солнцедар Украина 523 135 Crato Португалия 531 136 Немаловажной задачей в селекции яровой тритикале является создание скороспелых форм, способных уходить от "запала". Этому признаку уделяли особое внимание. Вегетационный период является сложным признаком и складывается из отдельных межфазных периодов, поэтому важно учитывать их продолжительность, которая определяется сортовыми особенностями, а также условиями среды. Продолжительность периода колошение – восковая спелость определяется температурным режимом и условиями увлажнения, а также сортовыми особенностями. Так как полная спелость яровых тритикале наступает не в силу физиологического состояния растений, а в результате воздействия высоких температур и отмечается одновременно практически у всех сортообразцов одновременно, селекционным путем можно увеличить этот период путем отбора рано выколашивающихся генотипов. В результате проведенных исследований были выделены сортообразцы, колошении которых наступало на 5-7 дней раньше сорта Укро (табл. 2). Таблица 2 - Наиболее скороспелые образцы яровой тритикале Сорт, линия

Происхождение

Дата колошения 2010 г. 15.06 10.06

2011 г. 17.06 10.06

Укро St Merino/ilo//Zebra32

Украина Мексика

2009 г. 16.06 12.06

Welsh × KAL-BB x 46937 UM S –Tel BB x 1530

Мексика

14.06

12.06

10.06

Мексика

14.06

13.06

10.06

Раннее колошение отмечали также у образцов МХ-16, МХ-23, МХ-29, МХ-51. Еще одной важной проблемой в селекции тритикале является улучшение физических свойств зерна: крупности и выполненности. Особенно, дефекты проявляются во внешнем строении зерна (сморщенная поверхность, вмятины на ней, толстая семенная оболочка, глубокая бороздка и полость с большим диаметром). На снижении физических характеристик зерна амфидиплоидов может сказываться полегание растений, восприимчивость к болезням, позднеспелость, прорастание на корню, действие ферментов и др. Наиболее выполненное зерно отмечали у сортообразцов Дуплет (Польша), МХ-16, МХ-23, МХ-29, МХ-51, Welsh x KAL-BB x 46937, UM S –Tel BB x 1530 (Мексика). 139


Значительную роль в формировании высокого урожая играет масса 1000 зерен. Тритикале часто превышает пшеницу по крупности зерна. Однако повышение продуктивности лишь за счет большого роста массы 1000 зерен нежелательно, так как это связано с ухудшением физического созревания семян, а так же ведет перерасходу зерна при посеве. Крупность зерна, или показатель массы 1000 зерен является одним из важных элементов продуктивности яровой тритикале и других зерновых культур. Масса 1000 зерен коллекционных образцов изменялась от 23,0 до 38,5 г. Наиболее крупное зерно формировали сорта, ПРАГ-с-464, ПРАГ-503, Укро, ЯТХ-42, Liron 1, МХ-31, МХ-36, Gaur, 1982 ТС 3/Drira/Glenlea, Fahad 8-2*//PTR/PND-T/3/, Tolhuaca, SG-96/98B. Повышению качества получаемой продукции уделяется большое внимание в селекционных программах любой культуры. Одним из наиболее значимых показателей качества зерна является содержание белка. Содержание белка в зерне сортообразцов тритикале варьировало от 13,4 до 18,4%. По этому признаку выделили следующие генотипы ПРАГ-499, ПРАГ-501, AC Certa, Bura "S", Glenlea, Mapache, Navojoa, Bgl(CIN) Mus Bgl/jlo, Castro Verde, Whit, KS 88 T 142, Харкiв ABIAC, ПРАГ-с-464, Welsh×KAL-B×46937, Alamos83, Beagle, MX-71, MX-50, Wanad, Coorong. В результате проведенных исследований выявили ряд сортообразцов, которые характеризовались несколькими или целым комплексом ценных признаков (табл.3). Сорт Дуплет наряду с высокой продуктивностью отличался высокими показателями содержания белка клейковины. Он характеризуется высоким содержанием белка и клейковины в зерне. Этот сорт можно рекомендовать для включения в гибридизацию как источник высокой продуктивности и качества. Кроме того, он практически не поражался гельминтоспориозом Таблица 3 - Хозяйственно-биологическая характеристика некоторых сортов коллекционного питомника (2009-2011гг)

Сорт Укро, St Дуплет Crato Солнцедар Л-2118 Caal Morsa 150.83/2*RHINO 4 Bgl/Cin//Mus/4/Dlf99/3/M2 A

Урожа й зерна, г/дел. 388 702 531 524 505 490 474 472 470

%к станд арту

Масса 1000 зёрен, г

Дата колоше ния

180 136 135 130 126 122 121

34,5 26,0 27,5 30,0 28,0 31,0 32,0 30,0

17.06 17.06 25.06 25.06 25.06 16.06 17.06 16.06

Гель минт оспо риоз 2 0,5 0,5 1,5 2 1,5 1,5 1

121

30,5

15.06

1

Содержание, % бело клейко к вина 16,1 28,7 16,4 29,9 15,2 26,5 14,7 25,4 15,6 29,0 14,7 25,5 15,4 28,4 14,7 25,8 14,6

25,8

В результате изучения коллекции яровой тритикале выделены генотипы, обладающие хозяйственно ценными признаками: продуктивность- - Дуплет, МХ-61, Л-2118, ЯТХ-42, Armino 15-1 , Л-105/08 , Crato; скороспелость – Merino/ilo//Zebra32, Welsh × KAL-BB x 46937, UM S –Tel BB × 1530, МХ-16, МХ-23, МХ-29, МХ-51 содержание белка в зерне – ПРАГ-499, ПРАГ-501, AC Certa, Bura "S", Glenlea, Mapache, Navojoa, Bgl(CIN) Mus Bgl/jlo, Castro Verde, Whit, KS 88 T 142, Харкiв ABIAC, ПРАГ-с-464, Welsh×KAL-B×46937, Alamos-83, Beagle, MX-71, MX-50, Wanad, Coorong.

140


Литература 1. Комаров. Н. М. Использование тритикале как кормовой культуры/ Н.М. Комаров, П. М. Атаманченко, Л. С. Поспелова [ и др.] // Проблемы аграрного производства южного региона России ( ландшафтная система земледелия, плодородия почв, селекция и семеноводство): материалы Междун. Научн.- практ. конф. / - Ростов – на – Дону, 2004. –С. 409-417. 2. Клюева Л.В. Селекция яровой тритикале на Дону / Л. В. Клюева, А.И. Грабовец // Тритикале России. Ростов- на- Дону. 2008. –С. 36-41 3. Михайленко П.В. Методика создания исходного материала яровой тритикале на Дону и первые итоги селекции / П.В Михайленко, А. И Грабовец. Научные аспекты земледелия и животноводства (Сборник научных трудов)/ п. Рассвет2009.- С. 186- 191. 4. Куркиев К.У., Куркиев У.К. Новый исходный материал для селекции ярового гексаплоидного тритикале // В сб.: Тритикале - генетика, селекция, агротехника, использование зерна и кормов. Мат.-лы междунар. научн.-практ. конференции “Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов“, Ростов-на-Дону, вып. IV. 2010. – С. 118-122. 5. Лукьяненко, П.П. Методы и результаты селекции озимой пшеницы / П.П.Лукьяненко // Избранные труды. – М.: Колос, 1973. –448 с.

141


ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕМЕННОЙ РЫНОК ТРИТИКАЛЕ (маркетинговое исследование) Гончаров С.В. ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра 1», 394087, Воронеж, ул. Мичурина 1 e-mail: goncharov.sln@rambler.ru Представлен маркетинговый обзор рынков семян и сортов в странах Европы. Обсуждаются посевные площади, доли сертифицированных семян, нормы высева, семеноводческие площади, ставки роялти, объемы лицензионных платежей, рейтинг селекционно-семеноводческих фирм. EUROPEAN SEED MARKET OF TRITICALE Dr. S. Goncharov Voronezh State Agricultural University Marketing research results of seed and varieties markets in EU countries are discussed: cultivation areas, certified seed shares, seed rates, multiplication areas, royalty rates, potential of royalty market, and seed companies rating. Целевые рынки и сегментирование. Система анализа маркетинговой информации представляет собой совокупность методов анализа маркетинговых данных и проблем маркетинга (1). Начало любого производства - сегментирование рынков сортов и семян; идентификация рыночных сегментов осуществляется на основе выявления различий продуктов и потребителей. В своих исследованиях нами использовались доступные источники информации (2-12), собственные оценки и расчеты. Тритикале – культура, возделываемая в 18 странах Европы; посевные площади в среднем за 2009-2011 гг. составили 2,4 млн. га. Тритикале конкурирует с другими зерновыми культурами; в странах ЕС-27 в 2010/11 гг. посевные площади ячменя оцениваются USDA в 13,9 млн. га, а пшеницы (вместе с тритикале) – 25,9 млн. га. Валовые сборы в ЕС-27 пшеницы оцениваются в 136 млн. тонн, ячменя – 53,4 млн. тонн, при средней урожайности 5,27 и 4,28 т/га соответственно. Половина европейских посевных площадей тритикале на товарные цели находится в Польше (PL). Меньшие площади тритикале во Франции (FR), Германии (DE), а также Венгрии (HU). Далее по списку следуют Австрия (AT), страны Балтии (BLT), Чехия (CZ), Дания (DM), Швеция (SW), Италия (IT), Великобритания (UK) и др. (рис.1). На объемы торговли семенами влияют посевные площади, доли сертифицированных семян, категории семян, нормы высева и цены. Под сертифицированными понимают семена, находящиеся в коммерческом обороте, т.е. реализованные на рынке. Противоположность им – семена внутрихозяйственного происхождения. Доля сертифицированных семян в Венгрии, Украине оценивается в 10%. По мнению А.М. Малько в РФ для зерновых культур доля сертифицированных семян около 5%; т.е. из 100 т высеянных семян зерновых лишь 5 т были проданы как сертифицированные, а 95 т – пересев семян, выращенных в хозяйстве.

142


Рис. 1. - Посевные площади тритикале в Рис.2. - Доли сертифицированных семян в странах Европы, % странах Европы, % Сроки сортообновления тем короче, чем выше доля сертифицированных семян. По сообщениям МСХ РФ доля использования некондиционных семян по зерновым культурам в нашей стране достигает 30%, что позволяет только на 30% реализовывать урожайность по существующим сортам. Это – прямое следствие внутрихозяйственного производства семян. Наиболее высокая доля сертифицированных семян тритикале в Швеции, Германии, Дании (рис. 2). В этих странах фермеры практически не пересевают произведенные в хозяйстве семена, а приобретают их на рынке. Высокая норма высева семян – это плата за низкий уровень агротехнологии и низкий биоклиматический потенциал. Наиболее высокие весовые нормы высева тритикале применяются в Венгрии (HU), Швеции (SW), Чехии (CZ), наименьшие – во Франции (FR), Бельгии, Нидерландах, Люксембурге (BNL), Германии (DE) (рис. 3).

Рис.4. Семеноводческие площади Рис. 3. - Нормы высева тритикале, т/га тритикале, % Семеноводческие площади тритикале в странах Европы оцениваются в 40 тыс. га. Это участки, засеваемые оригинальными семенами и элитой (6,8 тыс. т). Фермерам продают только Р-1. Семеноводческие площади тритикале во Франции и Германии сопоставимы с таковыми в Польше, хотя посевные площади товарных посевов разнятся в три раза (рис. 4). 143


Рыночный объем семян, т.е. приобретенный на рынке, рассчитывается умножением площадей размножения на норму высева. Семенные рынки отличаются низкой волатильностью, т.е. невозможностью продать больше семян, чем востребовано. Благодаря благоприятным климатическим условиям Европы, возделываются сорта пшеницы, ржи, тритикале в основном озимого образа жизни. Селекционные программы направлены на выведение озимых сортов, однако имеет место также селекция сортов-двуручек, используемых как страховая культура в случае гибели из-за неблагоприятной перезимовки. Селекция тритикале организована по принципу самоопылителей. Селекционные программы по тритикале, как правило, не самодостаточны, а лишь служат дополнение к программам по пшенице. Т.е. селекционный питомники пшеницы и тритикале размещены в одном массиве. Одна из современных тенденций экономически развитых стран - приватизация наукоемких производств. Например, в Великобритании селекцентры были акционированы и перешли в частную собственность во времена экономических реформ под руководством премьер-министра Маргарет Тетчер. Сегодня в Европе >80% селекционных учреждений финансируется частным капиталом, поскольку селекция и семеноводство – прибыльный бизнес. При этом приветствуется участие в государственных программах и иные источники инвестиций. Селекционно-семеноводческие фирмы извлекают доходы как от продажи семян (что напрямую влияет на семеноводческие площади), а также от объемов лицензионных платежей - роялти. Как правило, ставки роялти тем выше, чем больше коэффициент размножения. Франция – страна с наиболее благоприятными почвенно-климатическими условиями для

Рис. 5. - Средние ставки роялти за семена Рис. 6. - Потенциал рынков роялти в странах тритикале, €/т Европы, % селекции и семеноводства зерновых культур, поэтому ставки роялти тритикале здесь наибольшие (рис.5). Замыкают список Венгрия (HU), Италия (IT), страны Балтии (BLT), Швейцария (SV) и Словакия (SL) с меньшими ставками. Умножение ставки роялти на рыночный объем семян дает представление о потенциальном рынке лицензионных платежей, который в Европе близок к 10 млн. €. Хотя наибольшие площади товарных посевов тритикале в Польше, но емкость рынка роялти больше во Франции и Германии (рис. 6). Почти 90% объемов роялти за семена тритикале, собираемые в Европе, приходится на эти три страны. В целом же зерновые культуры считают низкомаржинальными из-за высокой весовой нормы высева семян, относительно низкой стоимости семян, возможностью воспроизводить семена внутрихозяйственно. 144


К маржинальным культурам относят культуры с низкой весовой нормой высева, высокой стоимостью семян, невозможностью пересева (гибриды): сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза, рапс. Очевидно, что селекционные программы зерновых по прибыльности существенно уступают селекционным программам маржинальных культур. Так, к примеру, количество селекционных программ по гороху сократилось в разы за последние 30 лет.

Рис.7. – Доли рынка селекционно-семеноводческих фирм (по соотношению семеноводческих площадей, %) в странах Европы, 2011 г. Селекционно-семеноводческие фирмы. Селекционные программы по тритикале сосредоточены в Германии (Breun, Dr. Elmar A. Weissmann, SZ Dr. Hege, SAKA, SW Seeds, Saaten-Union, KWS), Франции (AGOB, F. Despres, Lemaire, Limagrain, RAGT, Serazem, Sontige), Польше (HR Danko, HB Strzelce, HR Szelejewo). Наиболее распространены сорта селекционно-семеноводческой фирмы HR Danko (PL). Их возделывают в большинстве стран, где возделывают тритикале, за исключением Италии и Швейцарии (рис. 7, 8). Конкурируют с ней SW-Seeds и Saaten-Union (DE), география распространения продуктов которых также широка. В Польше 85% семеноводческих площадей занято сортами национальных фирм, а 15% германских KWS, SW-Seeds, Saaten-Union и французской Lemaire. Местные сорта занимают 90% семеноводческих площадей Германии, 78% Франции, 53% Италии.

145


Рис. 8. - Семеноводческие площади, занимаемые сортами селекционно-семеноводческих компаний В остальных странах возделываются в своем большинстве иностранные сорта. Выводы 1. Рынок семян тритикале нишевой; семена озимой тритикале - менее конкурентный продукт в сравнение с семенами пшеницы, ячменя. 2. 84% посевных площадей Европы (из 2,4 млн. га) локализованы в Польше, Франции, Германии, т.е. в странах, где концентрируются селекционные программы и семеноводческие посевы. 3. Потенциал рынка роялти оценивается в 10 млн.€ в 2011 г. 4. Маркет-лидеры, оперирующие на рынках семян и сортов тритикале: HR Danko, SW Seeds, Saaten-Union. Конкуренцию им составляют HB Strzelce, F.Despres, AGOB, RAGT, Serazem и др. Литература 1. Закшевская Е.В., Гончаров С.В. Агромаркетинг: Учебное пособие.- Воронеж: ВГАУ, 1999. –233 с. 2. http://www.grains.org 3. http://www.pfgbest.com 4. http://www.igc.in 5. http://www.usda.gov 6. http://www.zadi.de 7. http://www.agri.ee/eng/ 8. http://www.spzo.cz/ 9. http://www.coboru.pl/ 10. http://www.gnis.fr/pages 11. http://www.saaten-union.com 12. http://www.agreworld.com

146


Часть 2. Агротехника возделывания КУЛЬТУРА ТРИТИКАЛЕ В МЕНЯЮЩИХСЯ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ НА ДОНУ Бирюков К.Н., Грабовец А.И., Крохмаль А.В., Михайленко П.В. ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская область, Тарасовский район, п. Донская Нива, ул. Северная, 3, E-mail: biryukov.22@bk.ru В статье отражены основные элементы технологии возделывания новой культуры – озимого тритикале. Изучено влияние предшественников, способов основной обработки почвы, сроков посева и норм высева, удобрений на продуктивность сортов озимого тритикале зернового направления. Ключевые слова: озимое тритикале, технология возделывания, сроки сева, нормы высева, удобрения, реакция, сорта CULTURE TRITICALES IN VARING CONDITIONS OF ENVIRONMENT ON DON Biryukov K.N., Grabovets A.I., Krohmal A.V., Mihailenko P.V. Don Scientific Research Institute of Agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences, 346055 Rostov region, Tarasovka district, Donskayа Niva, North street, 3, Е-mail: biryukov.22@bk.ru In article the basic elements of technology cultivation of new culture – winter triticale are reflected. The influence of the predecessors, ways of the basic processing of ground, terms of crops, rates of sowings, fertilizers on efficiency of grades winter triticales of grain directions is investigated. Kay words: winter triticale, technology growing, terms sowing, seeding rates, fertilizers, reaction, cultivars Тритикале – созданная человеком культура, объединившая в себе геномы двух разных ботанических родов - пшеницы и ржи. Благодаря сочетанию ряда благоприятных биологических и хозяйственных признаков кормового и зернового направления, тритикале в настоящее время составляет довольно успешную конкуренцию традиционным злакам. Тритикале получает все большее внедрение на полях как крупных коллективных, так и крестьянско-фермерских хозяйств. Высевают сорта зернового направления для использования на фураж, для нужд мукомольных предприятий, для применения в бродильном производстве. Кормовые сорта высевают для получения раннего зеленого корма, для закладки сенажа и зерносенажа. Одним из основных преимуществ тритикале является высокая адаптивность и устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, которые периодически складываются во время вегетации культуры. Это тем более важно, что климат в Ростовской области меняется, становится все более континентальным, усиливается его аридность. Суровые зимы здесь чередуются с мягкой погодой и длительными оттепелями, с возобновлением вегетации озимых в январе-феврале, и последующими возвратными морозами. В этот период здесь также обычны притертые ледяные корки, залегающие в течение 60-70 дней. Морозы часто бывают в марте-апреле после возобновления роста растений, участились также майские заморозки. По подсчетам ученных, сумма температур выше +10ºС за последнее десятилетие с 3000ºС возросла почти до 4000ºС, гидротермический коэффициент при расчетах сейчас составляет 0,5-0,6 (в отдельные годы 0,45). Осадков, в целом, становится меньше, причем именно в весенне-летне-осенний период. Август превратился в «сухой» месяц и, как 147


следствие, становится обыденным явлением, когда к началу сева озимых в оптимальные для зоны сроки (5-15 сентября) влага даже на парах находится на глубине 8-10 см. При таких погодных условиях отчетливо проявляется основное достоинство тритикале — более высокая конкурентоспособность в сравнении с другими злаками в условиях усиления аридности климата. Поэтому подбор адаптивных сортов озимого тритикале зернового и кормового направлений, разработка оптимальных агротехнических приемов их возделывания, является важной и востребованной задачей в конкретных почвенно-климатических условиях. Предшественники. От предшественников озимого тритикале зависит создание благоприятных условий к моменту посева: хорошее состояние пахотного слоя с мелкокомковатой структурой почвы, чистое от сорняков и свободное от почвенных вредителей и болезней поле. Озимое тритикале несколько менее требовательно, чем озимая пшеница, к предшественникам. Благодаря более высокой устойчивости к стрессам, экологической пластичности тритикале может возделываться на подкисленных, засоленных и солонцеватых почвах, на почвах переувлажненных и подтопляемых, подверженным эрозионным и дефляционным процессам. Однако реализация потенциала продуктивности у тритикале (8-10 т/га зерна) возможна только при размещении его по оптимальным предшественникам. Тритикале можно высевать как в полевых, так и в кормовых севооборотах. Лучшие предшественники – черный, сидеральный и занятые пары, зернобобовые. В средние и благоприятные по влагообеспеченности годы запасы почвенной влаги после зернобобовых бывают достаточными для подготовки почвы и получения всходов, а урожайность озимого тритикале по такому предшественнику не ниже урожайности по чистому пару. Практика текущих лет выявила большую значимость сидеральных паров из эспарцета. Его высевают под покровную культуру – яровой ячмень или яровую твердую пшеницу. В следующем году в первый год жизни эспарцета в фазу цветения вся выращенная масса измельчается дискаторами и запахивается на 18-20 см с одновременным прикатыванием. При этом получается существенная экономия удобрений (табл. 1). Таблица 1 – Урожайность озимого тритикале Водолей в зависимости от предшественника, 2009 год Себестоимость 1 кг зерна Предшественник Урожайность, т/га (руб.) Черный пар 3,59 3,07 Сидеральный (эспарцетовый 3,04 2,10 пар) Тритикале более лабильно к колосовым предшественникам, так как оно значительно меньше поражается корневыми гнилями. Однако размещение его по зерновым колосовым приводит к значительному недобору урожая (порядка 20-25%). Посевы тритикале на зеленый корм лучше всего размещать по непаровым предшественникам в кормовых севооборотах. Хорошими предшественниками в этом случае будут однолетние травы ранних сроков уборки, злакобобовые смеси, яровой рапс на зеленый корм. При острой осенней засухе целесообразно размещать кормовые тритикале на сенаж и зерносенаж по пару. Обработка почвы. Разнообразие почвенных условий, климатических факторов, предшественников предопределяет разнообразный подход к обработке почвы в каждом районе и в каждом хозяйстве. Технология возделывания тритикале по пару сводится к тщательной подготовке поля, которая включает в себя внесение органических (целесообразно использовать солому предшествующей пару культуры) и минеральных удобрений, осенние и весенние обработки, летние уходы на минимальную глубину (обработка паров гербицидами исключает 2-3 148


культивации). В качестве осенней обработки используют как отвальную, так и безотвальную (применимо к конкретным условиям) технологии. Сложность подготовки почвы под посев озимого тритикале после непаровых предшественников заключается, прежде всего, в необходимости тщательной разделки почвы и сохранении в ней влаги. Обрабатываемый слой при этом иссушается и тем больше, чем больше он разрыхлен. Еще сложнее подготовить почву под посев озимых при явно недостаточных запасах влаги. Сухая почва не поддается разделке, этому мешает глыбистость и отсутствие влаги. После проса и кукурузы на силос поверхностная обработка почвы – единственный способ, позволяющий разделывать почву до мелкокомковатого состояния и сохранять влагу, поступающую даже с небольшим количеством осадков. Обработка почвы из-под культур, убираемых на зеленную массу, проводится по типу занятых паров. Временной «запас» позволяет сохранить остаточное количество влаги и накопить ее в результате выпадающих осадков. Все вопросы обработки почвы должны решаться в системе севооборота. Многолетние исследования свидетельствуют о необходимости применения, как правило, комбинированной системы обработки почв под конкретную культуру и на конкретном поле. Удобрения. Применение удобрений основывается на результатах почвенной диагностики, которую следует проводить на глубину 0-30 см сразу после уборки предшественника до проведения основной обработки почвы. Количество удобрений под озимое тритикале зависит от избранной технологии возделывания, содержания элементов питания в почве, предшественника, возделываемого сорта и планируемой урожайности. Урожайность озимого тритикале и качество зерна в значительной мере зависят от обеспеченности растений элементами минерального питания на протяжении всей вегетации. Исходя из неравномерности поглощения питательных веществ озимым тритикале, повышенных требований к отдельным элементам питания в различные фазы роста и развития растений, наибольший эффект можно получить лишь в том случае, если удобрения вносятся дробно: под основную обработку почвы, при посеве с семенами и в подкормки. Разновременное внесение удобрений обеспечивает бесперебойное снабжение растений питательными элементами в течение всего вегетационного периода. В системе минерального питания озимых культур одно из ведущих мест занимает то внесение удобрений, которое обычно применяется под основную обработку почвы, как пара, так и непаровых предшественников. Как правило, основная часть фосфорных и калийных туков вносится под основную обработку почвы, в результате чего происходит усиленное накопление легкодоступных растениям питательных веществ с преобладанием фосфора на начальных фазах роста и развития тритикале. Фосфорно-калийные удобрения, внесенные под основную обработку почвы, помимо улучшения пищевого режима растений, сокращают продолжительность фаз развития озимого тритикале (выход в трубку, колошение, созревание), что имеет большое значение для засушливых районов. В интенсивных технологиях до 60-70% нормативной дозы фосфора и 100% калия следует вносить под основную обработку почвы. К тому же наличие фосфора в пахотном слое почвы положительно сказывается на усвоении растениями тритикале азота, вносимого с подкормками. Внесение различных доз сложного удобрения (аммофос) положительно сказывалось на динамике роста урожайности сортов озимого тритикале (табл. 2). Повышенную потребность озимого тритикале в фосфорном и азотном (особенно после непаровых предшественников) питании на ранних стадиях развития растений можно восполнить и стартовым припосевным внесением. На низкообеспеченных подвижным фосфором почвах доза припосевного удобрения Р30-40 , на средне - и высокообеспеченных – соответственно Р20 и Р10. При посеве по чистому и занятому (эспарцетовому) парам, люцерне озимое тритикале не испытывает недостатка азота в начале вегетации, по другим непаровым предшественникам стартовая доза азота должна составлять порядка N20. 149


Таблица 2 – Урожайность сортов озимого тритикале в зависимости от дозы внесения аммофоса, т/га, 2009-2010 гг. Агрофон 200 кг/га аммофоса Сорт Без 100 кг/га аммофоса (N12P52) (N24P104) удобрений Урожайность Прибавка Урожайность Прибавка Каприз 5,58 6,37 +0,79 6,76 +1,18 Корнет 5,99 6,36 +0,40 6,65 +0,66 Зимогор 6,13 6,89 +0,76 7,21 +1,08 Бард 6,10 6,90 +0,80 7,12 +1,02 Легион 5,02 5,99 +0,97 6,30 +1,28 Трибун 5,42 5,98 +0,56 6,37 +0,95 Консул 6,13 6,96 +0,83 7,21 +1,08 Вокализ 6,21 6,96 +0,75 7,32 +1,11 Однако лучше не заменять одно внесение другим, а использовать в системе: часть фосфорных туков вносить под основную обработку, другую часть – с посевом, поскольку проведение сева без стартовых доз удобрений нежелательно. По непаровым предшественникам фосфор можно внести по другому варианту, если к моменту основной обработки почвы (поверхностно) условия увлажнения почвы сложились крайне неблагоприятно. В этом случае часть фосфора вносится одновременно с посевом и весной дополняется при помощи ЖКУ (до 20-25 кг/га д.в.). Протравливание семян. Основной вред урожаю озимых в осенний период в Ростовской области наносят болезни. Постоянное присутствие в почве патогенов, вызывающих корневые гнили, приводит к потере до 50% потенциально возможного урожая. Поэтому протравливание семян является обязательным условием перед проведением посева. Протравливание семян позволяет получать здоровые всходы даже при относительно высоком уровне инфекции. Сроки, нормы и способы посева. В связи с тем, что климат в настоящее время меняется, к тому же в производство вовлекаются новые, более адаптивные сорта тритикале, оптимальные сроки их посева были откорректированы по сравнению с теми, которые практиковались 10-20 лет назад. Было установлено, что на черноземе южном в северо-западной зоне Ростовской области оптимальным сроком посева озимого тритикале на зерно является период с 15 по 25 сентября, а при сухой осени и выпадении затем осадков, допустимым является посев тритикале до 1 октября (табл. 3). Таблица 3 – Урожайность озимой тритикале в зависимости от сроков посева (2006-2010 гг.), т/га Урожайность, т/га Сорт 25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября ТИ 17 5,11 5,46 5,53 5,55 4,97 Дон 6,17 6,38 6,73 6,62 6,36 Корнет 5,97 6,29 6,91 6,61 6,17 Зимогор 6,45 6,60 7,25 7,30 6,58 Бард 6,84 6,8 6,96 7,14 6,24 Легион 6,78 6,56 6,90 6,97 6,55 Трибун 6,78 6,71 7,00 6,96 6,42 Консул 7,13 7,00 7,75 6,90 6,79 Растения этих сроков посева не перерастают с осени (как при раннем посеве в августе), успевают до прекращения вегетации раскуститься (формируют 3-5 стеблей на растении), образовать вторичную корневую систему, накопить в узлах кущения достаточное количество сахаров (20-25%), что вкупе позволяет им нормально пройти неблагоприятные условия перезимовки. При посеве в 150


конце сентября растения тритикале слабо поражаются с осени вредителями, в частности личинками пшеничных мух, практически не поражаются снежной плесенью весной, нормально и своевременно проходят фазы органогенеза (выход в трубку, стеблевание, колошение, созревание). Озимое тритикале, посеянное в эти сроки, наиболее полно реализует свою продуктивность, формируя в зависимости от сорта 5,0-7,8 т/га зерна, которое отличается высоким содержанием белка. Оптимальным сроком посева кормовых сортов следует считать период с 1 по 5 сентября (если режим увлажнения почвы позволяет провести посев). Если такой возможности нет, то кормовые сорта Аллегро и Аграф стоит высевать вплоть до октября месяца (допустимые сроки). Посев сорта Торнадо позже 15 сентября не рекомендуется, но если это требуется по схеме зеленого или сырьевого конвейеров, то такой посев допускается. При выборе сроков сева для кормовых сортов стоит учитывать и то, на какие цели предназначен данный посев, поскольку датой посева мы можем регулировать время наступления технологической спелости тритикале, что важно в организации зеленого или сырьевого конвейеров. В оптимальные сроки посева по пару (при наличии влаги в почве) норма высева должна составлять 3,5-4,0 млн. шт./га. По мере смещения сроков посева на более позднее время (октябрьские посевы) норму высева целесообразно увеличить на 25-35%. По непаровым предшественникам целесообразно высевать 5,0 млн./га. В целом, норма высева озимого тритикале зависит от количества влаги в посевной период и обеспеченности почвы подвижными формами элементов питания. При посеве тритикале на зеленый корм норма высева должна быть 4,0-4,5 млн./га, семенные же участки кормовых сортов целесообразно закладывать по пару с нормой не более 2,5 млн./всхожих семян на га, по другим предшественникам – 4 млн./га. При выращивании семенных участков зерновых сортов тритикале требуется пространственная изоляция от ржи (порядка 800 м). Семена озимого тритикале для посева должны быть тщательно отсортированными, хорошо выполненными, выровненными с оптимальной абсолютной массой и всхожестью, иметь сортовые и посевные качества не ниже 1-2 класса. При нормальной разделке почвы и ее увлажнении, при посеве в оптимальные и допустимые сроки глубина заделки семян составляет 5-6 см, в поздние сроки – до 3 см с целью ускорения прорастания. При иссушении слоя почвы на 5-7 см, глубину заделки семян следует увеличить до 7-7,5 см, с увеличением нормы высева на 10-15%. Для каждого конкретного случая глубина заделки корректируется в зависимости от увлажнения почвы, ее механического состава, срока посева, крупности высеваемых семян. Способ посева не имеет принципиального значения. Имеющийся парк сеялок дает возможность разместить семена рядовым и разбросным способами. Важно провести посев за один проход агрегата с наименьшими затратами труда и средств и с максимально равномерным размещением семян на заданную глубину. Нулевой посев существенно ускоряет темп работ осенью и несколько их удешевляет. Он используется при наличии влаги в почве, но не должен рассматриваться как единственный и незаменимый. Его использование возможно только в хозяйствах с высоким уровнем земледелия, на полях чистых от сорняков, болезней и вредителей, поскольку при таком способе посева существенно возрастают расходы на защиту растений. Обязательным приемом после посева озимой пшеницы является прикатывание, которое способствует сбережению влаги, дружному появлению всходов, интенсивному развитию растений. Уплотнение почвы способствует лучшей перезимовке посевов и предотвращает гибель озимых от выпирания. Весенние мероприятия по ходу за посевами озимого тритикале. Боронование проводится по мере подсыхания почвы. При этом разрушается почвенная корка, уничтожаются проростки малолетних сорняков, создаются благоприятные условия для улучшения аэрации корней. Боронование нужно проводить поперек рядков или под углом к 151


ним, установив зубьями скосом вперед. Там, где подкормку озимых планируют проводить дисковыми сеялками, от боронования можно отказаться. Ранневесеннее боронование посевов проводят средними или тяжелыми боронами, если они не изрежены и хорошо развиты. На участках со слабыми, нераскустившимися с осени растениями, для уменьшения повреждения ростков целесообразно проборонить посев легкими зубовыми или сетчатыми боронами после полного поспевания почвы. Весной растения тритикале быстрее трогаются в рост, чем озимая пшеница, поэтому ранневесеннюю подкормку следует проводить как можно раньше. Дозы внесения азотных удобрений определяются по результатом почвенной диагностики. Оптимальным сроком проведения первой ранневесенней подкормки является начало активной вегетации растений и желательно ее проводить в сжатые сроки. Целью первой подкормки является не только сохранение сформировавшегося с осени стеблестоя, но и обеспечение растений азотом в период закладки колосков в колосе. Этот прием весьма эффективен в плане увеличения урожайности. На фоне основного внесения N12P52 (данные за 2008-2010 гг.) прибавка урожая от внесения N40 по сорту Зимогор составила 1,09 т/га, по сорту Бард – 1,40 т/га, Трибун – 0,86 т/га, Консул – 1,33 т/га. На фоне N24P104 + N40 уровень прибавки еще более весомый – 1,22; 1,74; 1,18; 1,73 т/га, соответственно по этим же сортам. В системе удобрения озимого тритикале важное место занимают внекорневые подкормки по вегетирующим растениям. Для этих целей используют ЖКУ и карбамид, а также различные стимуляторы роста. Обычно внекорневые подкормки совмещают с другими мероприятиями (обработка гербицидами, обработка от вредителей и болезней). Эффективность внекорневых подкормок проявляется не только в увеличении урожаев зерна, но и в повышении его качества. Использование карбамида дозой 65 кг/га (N30) на фоне внесения N12P52 + N40 позволило получить по сорту Зимогор прибавку 1,47 т/га (по сравнению с фоном без удобрений), по сорту Бард – 1,76 т/га, Трибуну – 1,14 т/га, Консулу – 1,45 т/га. Не менее эффективным является вариант с внесением ЖКУ (50 кг/га в физическом весе). Внесение комплексного удобрения при выходе в трубку в корне меняет специфику минерального питания у тритикале на зерно. Прибавки урожая при использовании ЖКУ сопоставимы с полученными при использовании карбамида, причем по сортам Зимогор и Консул, они больше на 5-10%. Рекомендованный ассортимент гербицидов позволяет решать проблему сорняков при любом характере засорения посевов. Набор наименований достаточно широк, есть гербициды для различного температурного диапазона, для различных групп сорных растений. Химпрополки озимого тритикале является мероприятием, гарантирующим повышение урожайности. Существенное достоинство тритикале – высокая устойчивость к наиболее распространенным грибным заболеваниям, а в отдельных случаях и к вредителям злаковых. Уборка урожая. Зерно тритикале плотно заключено в колосовых чешуйках, при созревании не осыпается. Применяется преимущественно однофазная уборка, двухфазная используется на сильнозасоренных посевах. Характерная особенность – более трудная вымолачиваемость зерна по сравнению с сортами озимой пшеницы и ржи, что необходимо учитывать при регулировке комбайна. Свежеубранная зерновая масса тритикале характеризуется значительной разнокачественностью семян по влажности, выравненности и выполненности. Поэтому свежеубранное зерно необходимо немедленно отсортировать и высушить до влажности 12-14%. Литература 1. Технология возделывания и использования кормового озимого тритикале / А.И. Грабовец [и др.] – п. Рассвет, 2010. – 35 с. 2. Практические советы по повышению урожайности сельскохозяйственных культур в современных условиях: научные рекомендации. – Ульяновск, 2006. – 100 с. 3. Технология возделывания озимых зерновых культур под урожай 2011: 152


рекомендации / А.И. Грабовец, А.В. Лабынцев. – п. Рассвет, 2010. – 22 с. Пономарев С.Н. Озимая тритикале в республике Татарстан: использование, технология возделывания, сорта: научно-практические рекомендации / С.Н. Пономарев, М.Л. Пономарева. М.Ш. Тагиров. – Казань: «Фолиантъ», 2009. – 42

153


ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТА ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ КОНСУЛ Бирюков К.Н., Крохмаль А.В., Глуховец Т.В. ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии, 346055, Ростовская область, Тарасовский район, п. Донская Нива Приведена агробиологическая характеристика нового сорта озимого тритикале Консул. Даны агротехнические рекомендации его возделывания, в которых отражены сроки и нормы посева, предшественники и удобрения. Ключевые слова: тритикале, сроки сева, урожайность, прибавки, качество зерна, удобрения. FEATURES CULTIVATION OF A GRADE WINTER TRITICALE CONSUL Biryukov K.N., Krohmal A.V., Gluhovets T.V. Don Scientific Research Institute of Agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences, 346055 Rostov region, Tarasovka district, Donskaya Niva The characteristic of new grade winter triticale Consul is given agrobiology. Are given of the recommendation of his cultivation, in which terms and norm of crops, predecessors and fertilizers are reflected. Key words: triticale, terms of sowing, productivity, increases, quality, grain, fertilizer. Основной задачей современного земледелия было и остается увеличение производства зерна. Ростовская область является крупнейшей житницей России и поэтому вопросы дальнейшего повышения урожайности и качества зерновых культур имеют здесь первостепенное значение. В последние годы значительно возрос интерес к такой зерновой культуре, как тритикале. Следует отметить, что в тритикале сочетаются многие ценные признаки: высокая урожайность, зимостойкость, засухоустойчивость и устойчивость к болезням, меньшая требовательность к уровню почвенного плодородия и более эффективное использование элементов питания из почвы и минеральных удобрений, высокая биологическая ценность зерна и продуктов его переработки [1]. Сорт всегда был и остаётся одним из главных факторов увеличения производства зерна и сбережения ресурсов. По оценкам различных авторов, роль сорта в формировании урожая составляет более 50%. С внедрением ресурсосберегающих технологий роль сорта значительно возрастает. Основное требование к сортам для ресурсосберегающих технологий – это ресурсоэкономность. В них должны сочетаться высокий потенциал продуктивности с адаптивностью, устойчивостью или толерантностью к болезням и вредителям, к полеганию, отзывчивостью на применение удобрений, хорошим качеством зерна и другими хозяйственно - полезными признаками [2,3]. В настоящее время создан ряд новых сортов озимой тритикале, обладающих высокой продуктивностью. Для внедрения их в производство необходимо разработать сортовую агротехнику, которая позволит максимально реализовать потенциал урожайности этих сортов. Цели и задачи исследований Цель настоящей работы – изучение основных элементов сортовой агротехники (сроки, нормы высева семян; дозы минеральных удобрений), позволяющих наиболее полно проявить 154


потенциальную продуктивность посевов, определение некоторых особенностей устойчивости сорта Консул к неблагоприятным факторам внешней среды и выяснить пути реализации благоприятных условий произрастания. Это позволит более целенаправленно проводить сортовую агротехнику в хозяйствах, внедряющих новые сорта в производство. Материалы и методы Исследования проводили в отделе селекции и семеноводства пшеницы и тритикале ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии в течение 2007-2011 годов в условиях СевероЗападной зоны Ростовской области. Преобладающим подтипом почв являются черноземы южные эродированные. Общие запасы гумуса в почве составляют до 250-260 т/га. Обеспеченность азотом и калием средняя, фосфором – низкая. Южные чернозёмы обладают достаточно хорошими агрофизическими свойствами. Объектом исследований являлся сорт Консул, который включен в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве, по СевероКавказскому, Центральному, Северо-Западному и Средневолжскому регионам Российской Федерации с 2010 года. Сорт получен путем многократного индивидульного отбора из гибридной популяции (АД Тарасовский × Градо). Морфологические особенности: высота соломины 98-130 см, колос белый остистый, неопушённый, длина колоса 9,7-11,5 см, зерно средней величины, масса 1000 зерен 46,2-56,8 г, хорошо выполненное, красное. Устойчивость к полеганию высокая. Новый сорт Консул выделяется комплексной полевой устойчивостью к ржавчинам, не поражается мучнистой, пыльной и твёрдой головнёй, слабо восприимчив к снежной плесени, вирусной и бактериальной пятнистостью, фузариозам. Превышает по уровню морозостойкости стандартный сорт ТИ 17. Устойчив к майским заморозкам. Потенциал продуктивности сорта - более 11,0 т/га. В среднем за 2007-2011 гг. урожай зерна нового сорта по предшественнику пар составил 8,1 т/га, что на 1,2 т больше в сравнении со стандартом ТИ-17; по предшественнику горох сорт сформировал урожай зерна 6,1 т/га, что на 1,6 т/га больше в сравнении со стандартом ТИ17. Высокая продуктивность обеспечивается способностью сорта формировать плотный стеблестой за счёт высокой продуктивной кустистости (4,2 в сравнении с ТИ 17 2,8) и значительной массы зерна с 1 растения (4,02 г, у ТИ17 - 2,52г). Для определения адаптивных свойств Консул высевали по разным предшественникам и в разных почвенно-климатических условиях. В 2008 году сорт лидировал по продуктивности по всем предшественникам, в условиях Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко сформировал максимальный урожай 10,4 т/га. По данным ГСИ, проведённых в Курском НИИАП (2008-2009гг.) сорт по урожайности был одним из лучших, его урожай составил 9,7 т/га. Сорт отличается повышенной устойчивостью к корневым гнилям. Он характеризуется средним содержанием белка в зерне (10,9-12,4%). Предположительно может использоваться в пищевой промышленности – в кондитерском и хлебопекарном (с добавлением пшеничной муки) бродильном производстве, а также для приготовления комбикорма (2). Закладку опыта проводили в аналитическом специализированном севообороте: чёрный пар – озимые. Изучали пять сроков сева: 25 августа, 5 сентября, 15 сентября, 25 сентября, 5 октября, 15 октября. Площадь делянок 16 м2, в 3–кратной повторности. Норма высева составляла 4 млн. семян и 5,5 млн. семян на сроках 5 и 15 октября. Сев проводили сеялкой СКС 6-10 с порционным высевающим аппаратом. Глубина заделки семян в зависимости от погодных условий 6–8 см. Схема опытов включала изучение влияния трёх агрофонов (высокий, средний, низкий), а также двух некорневых подкормок. Уходные работы (прополка дорожек, обработка против сорняков и вредителей) проводили по мере необходимости, уборка урожая напрямую комбайном Сампо 130. 155


Оценки и наблюдения проводили согласно методике Государственной комиссии по сортоиспытанию (1989). Содержание белка определяли на приборе Инфратек 12-14. Результаты Климатические условия в годы проведения исследований различались по годам. Так посев в 2007, 2009, 2010 годах проводили при не достаточном увлажнении почвы, но последующие осадки и тёплая погода октября, дали возможность растениям раскуститься, сформировать мощную корневую систему. Именно осеннее кущение является залогом хорошей перезимовки и выживаемости растений к уборке. В 2008 году сложились благоприятные погодные условия для роста и развития растений озимой тритикале, именно в этом году был получен наибольший урожай сорта Консул в конкурсном сортоиспытании он составил 10,96 т/га. И весенне-летнее развитие озимого тритикале различалось по годам: так в 2007 году в период колошения-цветения была отмечена экстремально высокая температура воздуха и почвенная засуха, что привело к снижению урожаю. В 2009 году в период налива зерна проходил при высоких температурах, что способствовало формированию мелких зерновок, и привело к снижению урожая. Различия погодных условий в разной степени отразились на величине урожайности озимой тритикале. Важная роль в формировании урожайности тритикале принадлежит срокам посева (табл. 1). Таблица 1 – Урожайность озимой тритикале Консул в зависимости от сроков посева, т/га Сроки посева Годы 25 5 15 25 5 15 Сорт изучения августа сентября сентября сентября октября октября 2007 3,57 3,72 4,58 4,15 4,9 2008 9,4 9,1 9,9 9,3 7,8 2009 7,4 6,7 7,5 6,6 6,5 4,30 Консул 2010 8,15 8,49 9,02 7,56 7,96 5,00 2011 6,72 6,28 5,33 4,47 4,89 4,24 Среднее 7,05 6,86 7,27 6,42 6,41 4,51 Данные, полученные в процессе исследований, позволяют установить влияние сроков сева на развитие озимой тритикале. Кустистость была строго дифференцирована по срокам посева. Максимальное значение (8 стеблей) было отмечено при посеве 25 августа, посев в последующие сроки приводил к снижению кустистости до 2 стеблей на растении. В более поздние сроки сева, при посеве 5 и 15 октября, растения не раскустились, фаза их развития была 3-5 листьев, что в значительной степени снизило их зимостойкость. Высота растений, так же изменялась по срокам сева, наибольшей 26см она была на первом сроке (25 августа) и снижалась к более поздним срокам; такую же зависимость мы наблюдали и при накоплении вегетативной массы. За все годы исследований наблюдения показали, что глубина залегания узла кущения не зависит от сроков сева, в большей степени она зависит от степени увлажнения почвы на момент роста и развития озимого тритикале. Изменения длины колоса, в зависимости от сроков сева, отмечено не было, этот показатель можно считать сортовой особенностью. В 2010 году на ранних сроках сева (25 августа и 5 сентября) наблюдали сильное поражение всходов пшеничной мухой, балл заселения составил 4 (по классификации А.Г.Махоткина, А.В.Крохмаль). На посевах срока 15 сентября были заселены единично (прошел лёт насекомых), в более поздние сроки поражений не было. Таким образом, чтобы избежать затрат на осеннюю обработку посевов от пшеничных мух, посев озимого тритикале следует проводить в более поздние сроки (10-15 сентября). 156


Одним из важнейших агротехнических приёмов повышения урожайности сорта является норма высева. При рекомендации той или иной нормы высева необходимо учитывать не только повышение продуктивности, но экономическую обоснованность этого приёма. Изучая реакцию сортов на повышение нормы высева можно сделать заключение: увеличение нормы высева не всегда приводит к росту урожайности и это сортовая особенность. Оптимальной нормой высева является 4 млн./га, но в поздние сроки (5 и 15 октября), в частности для описываемого сорта, её следует увеличить до 5,5 млн./га. Таблица 2 – Урожайность озимой тритикале с разной нормой высева при позднем сроке посева, т/га Сорта

Срок посева и норма высева 5 октября 15 октября N=4 млн./га N=5,5 млн./га N=4 млн./га N=5,5 млн./га 4,89 5,11 4,24 4,77 5,50 4,90 4,74 4,74

Консул Вокализ

Важнейшим показателем, характеризующим хозяйственную ценность сорта, является сбор сырого протеина с единицы площади. Этот показатель отражает уровень содержания белка в зерне и урожайность сорта (рис. 1). 924

1000 788

кг/га

800 600

685

870

861

775

775 683

667

580

400 200 0 25 августа

5 сентября

15 сентября ТИ-17

25 сентября

5 октября

Консул

Рисунок 1 – Сбор сырого протеина в зависимости от сроков сева, 2006–2009 гг. В результате проведенных исследований определено, что наилучшими сроками посева для озимой тритикале на Дону является 15-25 сентября. Так как именно при посеве в эти даты было собрано максимальное количество протеина с гектара (924 кг/га). Следует учитывать, что на содержание белка в зерне оказывают влияние два фактора: генетический уровень белковости сорта (высокобелковые и низкобелковые) и условия выращивания сорта (предшественники, удобрения, нормы высева, сроки сева). Установлено, что содержание белка повышается от ранних сроков сева к более поздним. Это обусловлено отрицательными корреляционными связями продуктивности и белковости. При поздних сроках продуктивность снижается, содержание белка растет(табл. 3). Тритикале менее требовательная к предшественникам культура, но высокие урожаи формирует при правильном размещении в севообороте и хорошо подготовленному предшественнику. Лучшими предшественниками для озимой тритикале являются чистые и занятые пары, зернобобовые культуры. 157


Таблица 3 – Зависимость содержания белка в зерне озимой тритикале сорта Консул от сроков и норм высева, % Сроки и нормы высева Годы 05.10 15.10 05.10 15.10 исследований 25.08 05.09 15.09 25.09 (4) (4) (5,5) (5,5) 2007 г. 11,5 12,6 12,6 13,3 13,3 2008 г. 10,8 10,8 11,6 11,6 12,3 2009 г. 12,5 12,3 13,6 13,7 15,1 14,4 2010 г. 12,3 10,9 10,2 9,6 11,5 12 2011 г. 12,3 13 13,1 13,9 14,2 13,5 14,8 13,3 Среднее по 11,88 11,9 12,2 12,4 13,3 годам Так как Консул является сортом интенсивного типа, то разработка продуктивных и экономически обоснованных систем удобрений для данного сорта актуальна. Изучали три уровня агрофона: высокий ( 100-200 кг. д.в./га ), средний (50-150 кг д.в./га), и низкий (0-50 кг д.в./га). Применяли основное внесение аммофоса в дозах 100 и 200 кг/га в физическом весе. Ранние подкормки в фазу кущения аммиачной селитрой (70 и 100 кг/га) и поздние подкормки в фазу колошения ЖКУ (50 кг/га) и карбамидом (70 кг/га) (табл. 4). Таблица 4 – Влияние доз основного удобрения на урожайность сортов озимой тритикале, т/га Агрофон Сорт Консул Вокализ

Без удобрений Урожайность 5,37 5,35

100 кг/га аммофоса Урожайность 5,71 5,58

Прибавка 0,34 0,23

200 кг/га аммофоса Урожайность 5,95 5,92

Прибавка 0,58 0,57

Исходя из полученных данных, можно констатировать, что увеличение дозы основного удобрения до 200 кг/га, способствует повышению продуктивности у сорта Консул. Уровень прибавки составил 0,58 т/га. Увеличение дозы основного удобрения способствовало также увеличению белковости зерна сорта Консул (в среднем на 0,5%). Сорт Консул хорошо отзывается на улучшение агрофона на фоне внесения 100 кг/га аммофоса (табл. 5). Таблица 5 – Урожайность озимой тритикале на среднем агрофоне, т/га Агрофон и прибавка урожая, т/га Консул 100 кг/га аммофоса 5,71 100 кг/га аммофоса+90 кг/га селитры 6,00 Прибавка +0,29 100 кг/га аммофоса+75 кг/га селитры+50 кг/га ЖКУ 6,12 Прибавка +0,41 100 кг/га аммофоса+100 кг/га селитры+50 кг/га 6,48 ЖКУ+90 кг/га карбамида Прибавка +0,77

158

Вокализ 5,58 6,11 +0,53 6,28 +0,70 6,80 +1,22


Ранневесенняя подкормка селитрой (90 кг/га в физическом весе) позволила дополнительно получить 0,29 т/га зерна. Отзывчив сорт на поздние подкормки, как ЖКУ, так и карбамидом. Уровень прибавок составил соответственно 0,41 и 0,77 т/га зерна. На фоне 200 кг/га основного удобрения сорт Консул положительно реагирует на ранневесенние подкормки селитрой, формируя прибавки на уровне 0,21-0,58 т/га (табл. 6). Таблица 6 – Урожайность озимой тритикале на высоком агрофоне, т/га Агрофон и прибавка урожая, т/га Консул 200 кг/га аммофоса 5,95 200 кг/га аммофоса+60 кг/га селитры 6,16 Прибавка +0,21 200 кг/га аммофоса+180 кг/га селитры 6,53 Прибавка +0,58 200 кг/га аммофоса+180 кг/га селитры +90 кг/га 6,46 карбамида Прибавка +0,51

Вокализ 5,92 6,03 +0,11 6,98 +1,06 6,66 +0,74

Поздняя подкормка карбамидом в фазу колошения не способствовала повышению урожайности изучаемого сорта. Однако она улучшила качество зерна Консула, поскольку содержание его в зерне увеличилось на 0,4-0,6%. Выводы Изучение агротехнических особенностей озимой тритикале сорта Консул в северной степи Ростовской области показало, что его посев следует проводить на всем протяжении оптимальных сроков посева – 5-15 сентября. Также возможен посев Консула в допустимые сроки (25 сентября-1 октября), при этом рекомендуется увеличить норму высева до 5,5 мл/га. На основании проведённых исследований в агрохимическом опыте следует отметить, что наиболее эффективными для Консула были те варианты, где удобрения применялись комплексно. При возделывании этого сорта, для полной реализации его зернового потенциала, следует вносить 100-200 кг/га аммофоса, обязательна подкормка селитрой (N 40-60) в фазу кущения. Положительный эффект дают поздние подкормки ЖКУ в фазу стеблевания и карбамидом в фазу колошения (на фоне 100 кг/га основного удобрения). При этом увеличивается содержание белка в зерне сорта Консул. Литература 1. Пономарев С. Н., Пономарева М.Л. Задачи селекции озимой тритикале в лесостепной зоне Среднего Поволжья.// Тритикале. Ростов-на-Дону, 2010.- С. 1392. Захаров В. Г., Яковлева О. Д. Роль сорта в ресурсосберегающих технологиях.// Научные труды Ульяновского НИИСХ. Ульяновск, 2008. - С. 43 3. Бирюков К.Н., Ляшков И.В., Грабовец А.И., Крохмаль А.В.Обоснование сроков сева озимого тритикале на Северном Дону.// Тритикале. Ростов-на-Дону, 2010. С.168-177. Сорта полевых культур. Ростов-на-Дону, 2011.-С. 74.

159


ПЕРЕДОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ ДОКТРИНА 110 В ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Горбунов В.Н.*, Солопов Н.И., Уваров А.В.,Кайгородова Е.Я.** * ГНУ Воронежский НИИСХ Россельхозакадемии, 397463, Воронежская область, Таловский район, пос. 2-го участка института им. Докучаева, кв. 5, д. 81,E-mail: nissh1c@mail.ru. ** ООО «Агрохимальянс»,393360,Тамбовская область, Кирсановский район, пос. Краснослободский, E-mail: elena1999.80@mail.ru В статье приведены основные элементы технологии возделывания озимого тритикале для получения максимальной урожайности зерна на типичных и выщелочных чернозёмах в ООО « Агрохимальянс», Кирсановского района, Тамбовской области. Ключевые слова: озимое тритикале, подготовка почвы, минеральные удобрения, семена, посев, уход, уборка, урожайность.

ADVANCED TECHNOLOGY FOR CULTIVATION winter triticale DOCTRINE 110 in the Tambov region Gorbunov V.N⃰ , Solopov N. Uvarov, A., Kaigorodova E.Y.⃰ ⃰ ⃰ GNU Voronezh Agricultural Research Institute, 397463, Voronezh region, Talov-sky area, the village. 2nd plot Institute. Dokuchaev, Apt. 5, d 81, E-mail: nissh1c@mail.ru. ⃰ ⃰ LLC "Agrohimalyans" 393360, Tambov Region, Kirsanov district, settlement. Krasnoslobodski, E-mail: elena1999.80 @ mail.ru The paper presents the basic elements of winter triticale cultivation technology for maximum grain yield in typical alkaline chernozems in LLC "Agrohimalyans" Kirsanov district, the Tambov region. Key words: winter triticale, soil preparation, fertilizers, seeds, planting, care, harvesting, crop production. Озимая пшеница и озимая рожь, основные зерновые культуры в Тамбовской области, посевные площади которых ежегодно составляют около 500,0 тыс. га. По данным Филиала ФГУ «Россельхозцентр» по Тамбовской области на 2010-2012гг. посевные площади тритикале составляли от 7900 до 10000 га, т.е.1,6-2,0% клина озимых культур. Многолетний (начиная с 2006 года) опыт возделывания тритикале на полях ООО «Агрохимальянс» демонстрирует высокий генетический потенциал культуры, учитывая её зернофуражную направленность при положительных тенденциях развития животноводства (свиноводство) и птицеводства в области на ближайшую перспективу. Отработка технологии возделывания тритикале проводилась с озимым сортом Доктрина 110 селекции ГНУ Воронежского НИИСХ Россельхозакадемии с 2006 г. по настоящее время. Предшественники и подготовка почвы. В хозяйстве посев озимого тритикале осуществляем в основном по чистым парам. Обработку почвы под культуру начинаем с осеннего дискования подсолнечника дискаторами БДМК 6 × 4, агрегатируемый трактором К701 и БДМК 8 × 6, агрегатируемый трактором Челленджер. Данная обработка почвы позволяет за один проход идеально измельчить стебли и корзинки подсолнечника, удалить 160


сорняки, провести глубокое рыхление почвы на глубину 16-18 см. Весной, по мере физического созревания почвы, проводим закрытие влаги сцепками СП-11,СП-11Б, агрегатируемые тракторами Т-150, МТЗ-1221. На полях, засорённых трудноискореняемыми, многолетними, корнеотпрысковыми сорняками, проводим обработку паров гербицидами сплошного действия группы глифосатов: Торнадо,ВР – 4,0-6,0 л/га; Ураган Форте,ВР – 1,53,0 л/га в смеси с Банвелом,ВР – 0,15-0,3 л/га. Удобрения. В нашей технологической схеме, при размещении тритикале по чёрному пару, основное удобрение составляет азофоска, марка NPK 16:16:16 из расчёта 2,0 ц/га, внесённая перед посевом. Удобрения вносятся разбросным способом распределителями удобрений «Amazone», агрегатируемые тракторами МТЗ-80 или МТЗ-82 с последующей заделкой в почву. Ранняя весенняя азотная подкормка – эффективный приём в системе удобрения тритикале. При внесении азотных удобрений в начале возобновления весенней вегетации стимулируется весеннее кущение, свойственное для тритикале, формируются дополнительные побеги, повышается выживание колосоносного стебля. Весеннюю подкормку азотными удобрениями проводим в самые ранние сроки, сразу после схода снега. Аммиачную селитру, из расчёта 1,0 ц/га, разбрасываем распределителем удобрений «Amazone» с последующим боронованием озимых и заделкой удобрений в почву. По мере прогревания и оттаивания почвы аммиачная селитра легко растворяется, и азот проникает к корням растений. Подготовка семян и посев. Тритикале требовательна к срокам посева, при ранних и поздний сроках заметно снижается её урожайность. Оптимальным сроком сева в своём хозяйстве определено с 1 по 10 сентября. Непосредственно перед посевом семена протравливаем одним из препаратов: Максим, КС – 1,5-2,0 л/тонну; Максим Экстрим, КС – 1,5-1,75 л/тонну; Дивидент Стар, КС – 0,75-1,0 л/тонну; Дивидент Экстрим, КС – 0,5-0,75 л/тонну с расходом рабочей жидкости 10 литров на тонну. При обработке семян обязательно добавляем 0,4 л/тонну инсектицида Круйзер, КС, что успешно защищает растения в фазе всходы-кущение от подгрызающих совок, злаковых мух и других вредителей. Оптимальная норма высева 4,5-5,0 млн. всхожих зерён на 1 га. Посев проводим посевным комплексом BOURGAULT, агрегатируемый трактором Челленджер. Оптимальная глубина посева семян при условии хорошей увлажнённости почвы 3-4 см. Уход за посевами. Весной, при наступлении физической спелости почвы, проводим боронование посевов агрегатом АБ-24,агрегатируемым тракторами МТЗ-1221 или МТЗ-80, в один след, что позволяет уничтожить ниточные проростки сорняков, разрыхлить почву, разрушить почвенную корку, заделать внесенные ранее азотные удобрения, улучшить дополнительное кущение тритикале. Невозможно представить современные технологии возделывания новых сортов тритикале без блока защиты растений. В фазе кущения проводим обработку посевов гербицидами, используя Линтур, ВДГ-0,16-0,18 кг/га или Логран, ВДГ-0,0065-0,01 кг/га в смеси с Банвелом, ВР -0,1-0,15 л/га. Обработку гербицидами осуществляем наземными опрыскивателями ОП–2000,ОП-2500 с тракторами МТЗ-80. В период выхода в трубку – колошение посевы тритикале важно защитить от возбудителей болезней и вредителей, применяя фунгициды совместно с инсектицидами. Для этих целей используем Альто Супер, КЭ-0,4-0,5 л/га и Каратэ Зеон, МКС -0,2 л/га. Временной промежуток между кратностью обработок должен быть не более 3-4-х недель. «Архитектором урожая» в посевах озимой тритикале следует считать применение в фазу кущение – появление флагового листа ретарданта Модус, КЭ – 0,2-0,4 л/га, позволяющего укоротить высоту стебля до 10 % и подтянуть подгоны к синхронности колошения и цветения. Уборка. Срок наступления уборки определяется глазомерно по внешним признакам, но главными критериями являются спелость и влажность зерна. К уборке основного массива приступаем при влажности зерна 18%. При выборе способа уборки необходимо учитывать погодные условия: при нормальной погоде уборку проводим как прямым 161


комбайнированием, так и раздельным способом, при неблагоприятных погодных условиях преимущество имеет прямое комбайнирование. Косовицу в валки начинаем в середине восковой спелости, а заканчиваем в конце восковой спелости прицепными жатками ПН-3255П, агрегатируемые тракторами МТЗ-80.Чер��з 3-4 дня после скашивания приступаем к обмолоту валков комбайнами «Дон-1500Б» с подборщиками. Тритикале относится к культуре, которая требует более жёстких режимов обмолота и пониженной скорости движения комбайна при уборке. В период полной спелости переходим к прямому комбайнированию отечественными зерноуборочными комбайнами « Дон – 1500Б», а также моделями зарубежных фирм « John Deere», относящихся к 3-5 классу пропускной способности от 6,0 до 12,0 кг/сек. Экономически целесообразно во время уборки тритикале проводить измельчение соломы. При сохранении соломы на поле в качестве удобрения к каждой её тонне необходимо вносить 10-12 кг азота (желательно в аммонийной форме). Измельчённая солома, перед её запашкой, выполняет исключительно важную мелиоративную функцию для сохранения влаги в почве. В нашем хозяйстве тритикале используется как предшественник под сахарную свёклу. Приведённая технология возделывания тритикале позволяет ежегодно получать высокие урожаи зерна (табл.1). Таблица 1. Урожайность озимых культур по чёрному пару в ООО «Агрохимальянс», Тамбовской области,2006-2009 гг. Годы исследований Средняя 2006 2007 2008 2009 Культура, урожайS S УрS УрS Урсорт ность, Ур-сть, посепосева, сть, посесть, посе сть, ц/га ц/га ва, га га ц/га ва, га ц/га ва, га ц/га Озимая пшеница 317,0 66,4 180,0 68,0 384,0 61,0 320,0 67,8 65,8 Московск ая 39 Озимая тритикале 183,0 73,2 420,0 68,9 387,0 75,4 380,0 83,1 75,2 Доктрина 110 Таким образом, возделывание озимого тритикале по интенсивным технологиям гарантирует стабильность зернового рынка и необходимости расширения посевных площадей под культурой в области.

162


ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ЗИМОСТОЙКОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА Жолобова М.С., Потапова Г.Н. Г ГНУ Уральский НИИСХ Россельхозакадемии, 620061, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Главная 21 E-mail: uralniishoz@mail.ru В статье представлены результаты экспериментальных исследований по изучению влияния сроков посева и нормы высева семян на урожайность озимого тритикале. Установлено, что наибольшая урожайность зерна формировалась при посеве 15-25 августа. Более высокая урожайность зерна озимого тритикале обеспечивалась нормами высева семян 6, 7 и 8 млн. всхожих зерен на гектар. Отмечено, что наибольшая выживаемость озимого тритикале весной наблюдалась при посеве 15-25 августа. Ключевые слова: сроки сева, нормы высева, тритикале, продуктивность EFFECT OF ELEMENTS OF CULTIVATION OF TECHNOLOGY ON WINTER RESISTANCE AND PRODUCTIVITY CULTIVAR OF WINTER TRITICALE IN THE CONDITIONS OF MIDDLE URAL Zholobova M. S., Potapova G. N. Ural Scientific Research Institute of Agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences, , 620061, Sverdlovsk region, Ekaterinburg, Main st 21, E-mail: uralniishoz@mail.ru Are presented the results of experimental researches on the influence of sowing terms and rates of sowing of seed on winter triticale productivity. It is established that the largest grain yield of winter triticale is formed in the field of 15-25 august. The highest productivity of winter plants was achieved with middle - and high standards of sowing seeds of 6, 7 and 8 million germinating seeds per hectare. It was noted that the greatest survival of winter triticale in spring was at sowing in the field of 15-25 august. Key words: terms sowing, seeding rates, triticale, productivity Повышение урожайности озимого тритикале определяется агротехникой, которая должна строиться с учетом биологических и физиологических особенностей выращиваемых сортов, их требований к условиям произрастания в течение всего периода вегетации. Сроки посева озимых оказывают большое влияние не только на величину урожая, но и на его качество. С ними неразрывно связаны условия роста и развития растений, формирование устойчивости к неблагоприятным агрометеорологическим явлениям, условия уборки урожая. Для озимых зерновых культур сроки посева устанавливаются с таким расчетом, чтобы растения до прекращения вегетации хорошо раскустились и прошли закалку к неблагоприятным условиям зимнего периода [1, 2]. Урожайность любой культуры во многом определяется густотой стояния растений и продуктивных стеблей. При загущенных посевах растения слабее закаляются перед уходом в зиму, летом сильно полегают и страдают от засухи, при недостаточной густоте - больше повреждаются вредителями и зарастают сорняками. При оптимальной норме высева семян озимые лучше зимуют, в связи с тем, что меньше могут повреждаться от вымерзания, лучше обеспечены элементами питания и влагой осенью, больше накапливают запасных веществ в клетках узла кущения. Сроки посева оказывают значительное влияние на зимостойкость и урожайность озимых зерновых культур. Для озимой ржи сроки посева и нормы высева семян установлены в результате многочисленных исследований [3]. Озимое тритикале выращивается на Среднем Урале несколько лет, поэтому изучение нормы высева семян и сроков посева является актуальным 163


для расширения посевов этой культуры, так как разработка обеспечит предотвращение гибели во время перезимовки, увеличение урожайности и улучшение качества зерна и семян. Исследования проводили в 2008–2011 гг. в севообороте ГНУ Уральский НИИСХ на темно–серой лесной тяжелосуглинистой почве, которая характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рНсол 5,0-5,8 ед., содержание гумуса – 2,47-6,10 %, легкогидролизуемого азота – 59-120, подвижного фосфора - 160-330, обменного калия – 83138 мг/кг почвы. Опытные делянки закладывали по чистому пару, с внесением под посев по 2 ц/га сложных минеральных удобрений и весной в подкормку 1,5 ц/га нитрата аммония. Общая площадь делянки 20 м2, учетная - 18 м². Повторность трехкратная, расположение делянок систематическое. Объект исследования – сорт озимого тритикале Башкирская короткостебельная, включенный в Госреестр по Волго-Вятскому региону. Для сравнения высевали сорт озимой ржи Исеть и озимой пшеницы Казанская 560, разрешенные к производству по Свердловской области. В опыте изучали нормы высева семян - 4, 5, 6, 6 с обработкой семян до посева препаратом раксил (в дозе 0,4 - 0,5 л/т) 7 и 8 млн. всхожих зерен на 1 га. Посев проводили в сроки: 5, 15 и 25 августа, 5 и 15 сентября. Наблюдения и оценки проводили в соответствии с методикой сортоиспытания сельскохозяйственных растений [4], статистическую обработку данных - методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [5]. Климатические условия в годы исследований существенно различались. Климатические условия 2009 и 2011 г. по тепловому режиму и обеспеченности влагой были благоприятными, что позволило посевам сформировать достаточно высокий урожай. В 2010 г. условия вегетации оказались неблагоприятным для развития озимых культур и формирования урожая зерна. Период вегетации 2009-2010 г. характеризовался теплым продолжительным периодом осенней вегетации с небольшими осадками, и сильными морозами при недостатке снега зимой, что отрицательно отразились на перезимовке растений. В весенне-летний период с середины мая и до конца июня установилась жаркая погода, осадков выпало значительно ниже нормы, что отрицательно сказалось на густоте продуктивного стеблестоя и элементах структуры колоса. Одним из важнейших показателей, определяющих продуктивность озимых культур на Среднем Урале, является зимостойкость. На зимостойкость озимых значительное влияние оказывают климатические условия осенне-зимнего и ранневесеннего периодов вегетации, биологические особенности культуры и степень развития растений перед уходом в зиму. Оценка зимостойкости показала, что сохранность растений озимого тритикале увеличивалась с проведением посева во второй половине августа (15 и 25 августа) и снижалась при поздних посевах (5-15 сентября). Максимальная выживаемость растений наблюдалась при посеве 15 - 25 августа. В среднем за годы изучения зимостойкость растений озимого тритикале составляла 59 %, озимой ржи – 70 %, озимой пшеницы – 44 %. Корреляционный анализ позволил установить прямую положительную зависимость между зимостойкостью и урожайностью зерна озимого тритикале (r = 0,69 ÷ 0,89). Норма высева семян существенного влияния на перезимовку озимых культур не оказывала (r = 0,21 ÷ 0,36). Анализ урожайности зерна озимого тритикале при разных нормах высева показал, что в 2009 г. наибольшей она была в варианте с нормой высева 6 всх. зерен/га в сочетании с обработкой семян раксилом – 4,23 т/га (табл. 1). В 2010 г. урожайность озимого тритикале была значительно ниже, чем в предыдущем году. Существенно более высокая урожайность получена при повышенных нормах высева 7 и 8 млн. всх. з./га (1,59 и 1,95 т/га, соответственно). В 2011 г. для озимого тритикале погодные условия складывались наиболее благоприятно, поэтому урожайность была значительно выше. Наибольшей она была в 164


варианте с нормой посева 6 млн. всх. зерен/га и обработкой семян раксилом (5,82 т/га), что существенно выше урожайности, полученной при остальных нормах высева. Таблица 1 – Урожайность сорта тритикале Башкирская короткостебельная в зависимости от нормы высева семян, т/га Норма высева, млн. всх. зерен/га Год посева Среднее 6+ 6 7 8 4 5 раксил 2009 3,76 4,03 4,23 4,05 4,02 4,06 4,03 2010 0,98 1,16 1,01 1,27 1,59 1,95 1,33 2011 5,31 5,42 5,82 5,46 5,41 4,70 5,35 Среднее 3,35 3,54 3,69 3,59 3,67 3,57 3,57 НСР 05 по нормам 0,32 В среднем за три года исследований урожайность озимого тритикале по нормам высева варьировала в пределах от 3,35 до 3,69 т/га. Но существенных различий урожайности при разных нормах высева не обнаружено. Можно отметить тенденцию снижения урожайности при низкой норме – 4 млн. всх. зерен/га, и повышения урожайности при обработке семян пере�� посевом препаратом раксил. Посев с нормой высева 5–6 млн. всх. зерен/га и предпосевная обработка семян обеспечивают высокую урожайность сорта Башкирская короткостебельная. Изучение влияния сроков посева показало, что в 2009 г. наиболее высокая средняя урожайность зерна озимого тритикале получена при посеве в августе. Наибольшая урожайность отмечена при посеве 15 августа - 5,94 т/га (табл. 2). Проведение посева в сентябре привело к резкому снижению урожайности в связи с гибелью значительной части растений во время зимнего периода, так как зимостойкость составила 68 - 56 %. При посеве в августе зимостойкость была 75 - 90 %. Таблица 2 – Урожайность сорта тритикале Башкирская короткостебельная в зависимости от сроков посева, т/га Срок посева Год посева Среднее 5 августа 15 августа 25 августа 5 сентября 15 сентября 2009 5,26 5,94 5,15 3,52 0,32 4,04 2010 1,20 0,87 0,87 1,83 1,83 1,30 2011 5,13 6,60 6,40 4,64 3,99 5,35 Среднее 3,86 4,47 4,14 3,33 2,05 3,56 НСР 05 по срокам 0,29 Следует отметить, что в 2010 г. теплый и продолжительный осенний период способствовал хорошему развитию растений, высеянных 5 и 15 сентября. Посевы этих сроков были лучше обеспечены влагой, тогда как при посеве в августе влаги для прорастания и развития всходов было недостаточно. Наибольшую урожайность сорт тритикале сформировал при посеве 5 и 15 сентября - 1,83 т/га. При проведении посева 5 августа урожайность была существенно ниже на 0,60 т/га. При посеве 15 и 25 августа урожайность была значительно ниже на 0,96 т/га, чем при посеве в сентябре. В условиях 2011 г. урожайность тритикале варьировала в пределах 3,99÷6,60 т/га. Наиболее высокая урожайность зерна получена при посеве 15 и 25 августа – 6,60 и 6,40 т/га, соответственно. Как ранние, так и более поздние сроки посева приводили существенному к снижению данного показателя. В среднем за три года испытаний наибольшая урожайность зерна озимого тритикале была зафиксирована при посеве 15 и 25 августа – 4,47 и 4,14 т/га, соответственно. При посеве в сентябре значение этого показателя существенно снижалась. 165


Таким образом, в результате исследований установлено, что сохранность растений озимого тритикале Башкирская короткостебельная после перезимовки при посеве 15 и 25 августа была выше и в среднем составила 64–66 %. Наибольшая урожайность зерна озимого тритикале формировалась при нормах высева 6, 7 и 8 млн. всх. зерен/га. Оптимальной нормой высева следует считать 6 млн. всх. зерен/га, так как она обеспечивает достаточно высокий уровень урожайности и позволяет экономить семена. Оптимальными сроками посева озимого тритикале в условиях Среднего Урала следует считать 15 и 25 августа. Озимое тритикале является перспективной озимой зерновой культурой для Среднего Урала, способной при благоприятных условиях формировать урожайность зерна на уровне озимой ржи. В тоже время она менее адаптирована к местным неблагоприятным условиям, поэтому сильнее реагирует снижением урожайности на стрессовые факторы. Литература 1.Озимые культуры на Среднем Урале (Практические рекомендации по технологии возделывания озимых культур в Свердловской области). – Екатеринбург, 2007. – 33 с. 2.Федосеев А.П. Агротехника и погода. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 240 с. 3. Денисов П.В., Стихин М.Ф. Озимая рожь и пшеница в Нечерноземной полосе. -Л.: «Колос», 1965. - 247 с. 4. Методика по сортоиспытанию сельскохозяйственных растений. М.- 1979. 5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 3-е изд., перераб. и доп. М., «Колос», 1973. – 336 с

166


ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТРИТИКАЛЕ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ Ковтуненко В.Я., Панченко В.В., Дудка Л.Ф., Калмыш А.П. Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко 350012, Краснодар-12, E-mail:wheat@mail.ru Изучение основных элементов технологии возделывания тритикале позволяет подготовить научно обоснованные рекомендации производству для получения стабильной урожайности зеленой массы и зерна. Ключевые слова: сроки сева, норма высева, предшественник, система удобрений. BASIC ELEMENTS OF TECHNOLOGY OF CULTIVATION TRITICALE IN KRASNODAR REGION Kovtunenko V., Panchenko V., Dudka L., Kalmysh A. Krasnodar Lukyanenko Research Institute of Agriculture 350012, Krasnodar-12, E-mail:wheat@mail.ru Learning the basic elements of triticale growing practice allows to prepare evidence-based recommendations for the production of stable yields. Key words: Sowing dates, seed rates, previous crop, fertilizer system Эффективность использования сорта в сельскохозяйственном производстве во многом зависит от уровня и своевременности разработки технологии его возделывания, что приобретает особую значимость в условиях неудовлетворительного финансовоэкономического состояния сельскохозяйственных предприятий. Академик П.П.Лукьяненко придавал важное значение своевременности подготовки конкретных рекомендаций по возделыванию нового сорта пшеницы, этих принципов мы придерживаемся и при освоении районированных сортов тритикале. Сроки сева Многолетними исследованиями установлено, что зернокормовым сортам тритикале селекции ГНУ Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко характерны замедленные темпы прохождения начальных этапов органогенеза, по сравнению с пшеницей. Они отстают в развитии на 3-12 дней в зависимости от года и предшественника. В связи с этим научно обоснованы сроки сева для тритикале в Краснодарском крае: в северной зоне края – первая половина сентября, в остальных зонах – конец сентября – начало октября. При рекомендованных сроках посева растения тритикале до ухода в зиму успевают раскуститься и достичь II этапа органогенеза, а весной к моменту выхода в трубку формируют больше побегов кущения и колосковых бугорков на конусе нарастания, чем растения поздних сроков сева, что в значительной степени определяет величину урожая зеленой массы и зерна (рисунок 1).

167


9

80

8

70

7

60

6

50

5

40

4

30

3

20

2

10

1

0

Урожай зерна, т с 1 га

Урожай зеленой массы, т с 1 га

90

0 1 октября

10 октября

20 октября

30 октября

С рок и сева

Зел ен ая м асса

Зерно

Рисунок 1 – Урожай зеленой массы и зерна тритикале в зависимости от сроков сева, Краснодар, КНИИСХ, 2001-2011 гг. При посеве в сверхранние сроки сорта тритикале проявляют высокую устойчивость к вирусам и перед уходом в зиму имеют здоровую темно-зеленую листву, не израстают с осени, весной формируют повышенное количество продуктивных стеблей и по урожайности зерна достоверно превышают сорта пшеницы (табл/ 1). Таблица 1 -Урожайность озимой тритикале и пшеницы при сентябрьских сроках сева, КНИИСХ, 2010г., ц/га Отклонение от Сорт 22 сентября 30 сентября Среднее стандарта Краснодарская 99, ст. 66,4 69,5 68,0 Дозор 74,5 73,3 73,9 5,9 Брат 92,0 100,1 96,1 28,1 Результаты этих опытов позволяют рекомендовать производству ранние (сентябрьские) сроки сева при возделывании озимого тритикале в кормовом севообороте для использования на зеленый корм. При выращивании тритикале на зерно в эти сроки необходимо защищать посевы от злаковых мух . Норма высева Норма высева становится эффективным приемом формирования оптимальной плотности продуктивного стеблестоя, и дифференцируется в зависимости от сортотипа и назначения посевов тритикале с учетом срока сева, уровня питания, предшественника и влажности почвы. Общим правилом при ее установлении является уменьшение количества семян на высокоплодородных, обеспеченных влагой и чистых от сорняков полях. Оптимальное количество продуктивных стеблей на единице площади формируется в этом случае за счет повышения кустистости растений. В засушливых (в период сева) условиях и на засоренных почвах норму высева необходимо увеличивать. Для сортов зернокормового типа при выращивании на зеленый корм или зерно рекомендуется применять норму высева 4-5 млн. всхожих зерен на 1 га, а при возделывании на семена 2,5-3,5 млн. всхожих зерен на 1 га при условии раннего срока сева и качественной подготовки почвы. При посеве в оптимальные сроки, снижение нормы высева с 5 до 3 млн. всхожих семян на 1 га не оказывает заметного влияния на величину урожая зерна. Более высокие нормы высева (5 млн. всхожих зерен на 1 га и более) способствуют формированию более тонкой соломины, что повышает опасность полегания растений, затрудняет уборку и в конечном итоге ведет к потерям урожая (табл. 2). 168


Таблица 2 – Урожайность сортов озимого тритикале в опытах по сортовой агротехнике, КНИИСХ, предшественник - озимая пшеница. 2011 год, ц с 1 га, Норма Валентин 90 Брат Средняя по высева, норме N35+ N0 N35+ N35 N35+ N0 N35+ N35 млн/га высева 5 85,8 84,1 92,2 88,9 87,8 4 87,0 84,5 93,5 93,2 89,6 3 86,5 84,5 90,4 92,0 88,4 2 89,5 88,4 88,2 95,2 90,3 Среднее 87,2 85,4 91,1 92,3 89,0 Предшественники Зернокормовые сорта тритикале по урожайности зерна и зеленой массы максимально раскрывают свой потенциал продуктивности на лучших предшественниках (черный пар, горох, рапс, пшеница), и что особенно важно они способны давать стабильные урожаи на жестких поздно убираемых предшественниках (подсолнечник, кукуруза на зерно) (рисунок 2). Поэтому в Краснодарском крае, для получения товарного зерна, тритикале в севообороте следует размещаеть преимущественно по колосовому предшественнику и подсолнечнику (рисунок 2). Посев тритикале по кукурузе на зерно допускается в более засушливых северных районах края для предотвращения поражения фузариозом колоса. 95

Урожайность, ц с 1 га

90 85

90,4 88,4 84,4

80

80,9

80,4

75

74,8 70

70,9

65

63,7

60 55 50 Занятой пар

Колосовой

Пшеница

Кукуруза на зерно

Подсолнечник

Тритикале

Рисунок 2 – Урожайность зерна тритикале по предшественникам, КНИИСХ, КСИ, 20012011 гг., ц с 1 га Система удобрений Одно из преимуществ культуры тритикале – способность давать более высокие урожаи зерна в сравнении с пшеницей на бедных агрофонах. Дозы вносимых минеральных и органических удобрений устанавливаются с учетом уровня планируемого урожая, запаса питательных веществ в почве и потребностей растений по фазам их развития. Под основную обработку почвы вносят фосфор и калий, а азот в минимальном количестве, необходимом для нормального осеннего развития растений. Исключается одностороннее внесение высоких доз азотных удобрений, несбалансированное по другим элементам питания. Недостающее количество азота на планируемую урожайность вносят дробно в весеннелетний период на основании тканевой и листовой диагностики. Средняя доза подкормок находится на уровне 1-2 ц аммиачной селитры на 1 га. Следует учитывать сортовые особенности при определении количества удобрения. Высокорослые сорта (Валентин 90, 169


Лидер, Дозор) склонные к полеганию, требуют меньшей дозы удобрений, в то же время новые более интенсивные сорта (Сотник, Брат, Сват) надо выращивать на высоком агрофоне. По пропашным предшественникам норма азотной подкормки должна находиться на уровне 2 ц аммиачной селитры на 1 га (таблица 3). Таблица 3 Урожайность зерна тритикале в зависимости от срока сева и азотной подкормки, предшественник подсолнечник, КНИИСХ, 2009-2011гг., ц с 1 га Посев 14 октября Посев 27 октября Год изучения N70 N0 N70 N0 2009 72,2 58,9 56,5 47,1 2010 76,1 70,1 74,4 54,2 2011 88,5 77,9 90,2 62,6 Средняя 69,0 54,6 78,9 73,7 Одним из главных достоинств тритикале является его высокая зимоморозоустойчивость, унаследованная от ржи. Районированные в Краснодарском крае сорта тритикале по зимостойкости превышают сорта озимой пшеницы (таблица 5). В связи с этим в северных районах края целесообразно в структуре посевов, отведенных на фуражные цели, до 50% занимать озимой тритикале. Таблица 5 – Морозостойкость сортов тритикале, КСИ, Краснодар, 2007г. Процент живых растений по режимам Сорт о -19 С -21оС -22оС Валентин 90 97 95 88 Макар 84 84 73 Победа 50 86 40 16 Зимородок - ст. 100 65 47 Выводы 1. Для зернокормовых сортов тритикале в Краснодарском крае научно обоснованы конкретные сроки посева: в северной зоне – первая половина сентября, в остальных зонах – конец сентября – начало октября. 2. Для зернокормовых сортов при выращивании на зеленый корм или зерно рекомендуется применять норму высева 4-5 млн. всхожих семян на 1 га, а при возделывании на семена 2,5-3,5 млн. при условии раннего срока посева и качественной подготовки почвы. 3. В севообороте сорта тритикале рекомендуется размещать по колосовому предшественнику и подсолнечнику, в Северных районах и по кукурузе. 4. Неудовлетворительная перезимовка озимого ячменя и пшеницы зимой 2011-2012 года показала, что для гарантированного производства объёмов и качества зернофуража в северных и центральных районах Краснодарского края рекомендуется до 50% площадей, отведенных на фуражные цели, засевать озимой тритикале. 5. Рекомендуем для широкого внедрения в производство сорта тритикале селекции ГНУ КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко: Валентин 90, Лидер, Ярило, Сотник, Макар, Дозор, Брат которые обладают разнообразием биологических и агротехнологических признаков и свойств, проверены на адаптивность в почвенно-климатических условиях СевероКавказского, Нижневолжского регионов и имеют высокую степень надёжности. Литература 1. . Романенко А.А. Сорта и гибриды и технология их возделывания КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко / А.А. Романенко, Н.Ф. Лавренчук, Л.А. Беспалова, [и др.] // РАСХН, КНИИСХ. – Краснодар: «Эдви», 2007. -140 с. 170


2. Романенко А.А. Возделывание и использование озимого тритикале в Краснодарском крае /, А.А. Романенко В.Б. Тимофеев, Л.А. Беспалова, и др. // Краснодар: Эдви, 2009. – 56 с. 3. Тимофеев В.Б. К технологии возделывания и использования озимого тритикале в Краснодарском крае / В.Б. Тимофеев, В.Я. Ковтуненко, Л.Ф. Дудка, [и др.] // Селекция озимой пшеницы: сб. докл. на науч.-практ. конф. «Научное наследие академика А.Г. Калиненко». – Зерноград, 2001. – С. 227-233.

171


ОЦЕНКА УРОЖАЙНОСТИ И АДАПТИВНЫХ СВОЙСТВ СОРТОВ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА Потапова Г.Н. Уральский НИИСХ Россельхозакадемии, 620061, ул. Главная, 21, Екатеринбург, Россия, e-mail: uralniishoz@mail.ru Приведены результаты оценки сортов озимого тритикале по урожайности, адаптивной способности и экологической стабильности. Установлены корреляционные связи между урожайностью и некоторыми элементами продуктивности. Ключевые слова: сорт, озимое тритикале, адаптивность, урожайность ASSESMENT OF PRODUCTIVITY AND ADAPTIVE PROPERTIES VARIETIES OF WINTER TRITICALE ON MIDLE URAL Potapova G.N. The State Scientific Organization Ural Research Institute of Agriculture of Russian Academy Agricultual sciences Ekaterinburg, str. Glavnaya 21. E-mail: uralniishoz@mail.ru

In this article show results of studying varieties winter triticale on productivity, adaptive ability and ecological stability. Correlation interrelations between productivity and her elements investigated. Key words: cultivar, winter triticale, adaptability, productivity В регионе Среднего Урала в течение многих сотен лет выращивали озимую рожь, биологические особенности которой практически ежегодно обеспечивали благополучную перезимовку и получение урожая зерна выше по сравнению с яровыми зерновыми культурами. В последние 20 лет площади посева ржи сократились в несколько раз. Посевы озимой пшеницы в местных условиях способны благополучно переносить неблагоприятные условия зимнего периода и формировать достаточно высокий урожай зерна лишь в отдельные годы. Чаще посевы пшеницы полностью погибают в зимний период или пересеваются яровыми культурами из-за сильной изреженности. Озимое тритикале выращивается в опытных посевах ГНУ Уральский НИИСХ и в производственных посевах нескольких сельхозпредприятий Свердловской области с 2005 г. Первые результаты показали, что отдельные сорта тритикале (Антей, Гермес, Башкирская короткостебельная) лучше, чем пшеница, зимуют в местных климатических условиях и, при соблюдении требований агротехники выращивания, способны формировать урожайность зерна 4-5 т/га [1]. В настоящее время площади посева озимого тритикале в области колеблются от 3 до 5 тысяч гектар. Увеличению площадей посева тритикале препятствует отсутствие адаптированных к местным условиям сортов и достаточного количества семенного материала, поскольку в области полностью отсутствует первичное семеноводство и производство семян этой культуры. В ГНУ Уральский НИИСХ проводились исследования и оценка сортов озимого тритикале в питомнике экологического изучения. Посев производится по чистому пару после яровых зерновых. До посева вносили сложные минеральные удобрения в дозе NPK по 32 кг действующего вещества на гектар. Посев осуществляли с нормой высева семян 5 млн. всхожих зерен на гектар. Площадь делянки 20 м2, повторность четырехкратная. Расположение делянок систематическое. Весной, по мере подсыхания почвы, проводилась 172


подкормка аммиачной селитрой по 1,5 ц/га и боронование легкими боронами в один след. Наблюдения и оценку структуры урожая проводили по методике Госкомиссии [2]. Многолетними исследованиями установлено, что климатические условия осеннего, зимнего и ранне-весеннего периодов оказывают значительное влияние на урожайность озимой ржи, не смотря на то, что она лучше остальных озимых культур адаптирована к местным условиям. В данной статье приведены результаты оценки сортов озимого тритикале за три года, 2009-2011 гг. В 2009 г. климатические условия были близки к среднемноголетним, в 2011 г. они были наиболее благоприятными. Экстремально неблагоприятные условия сложились в осенний, зимний и весенний период 2009-2010 гг. Недостаток влаги в сентябре и октябре отрицательно повлияли на интенсивность кущения растений. Зима была продолжительной и морозной. Снежный покров высотой более 30 см сохранялся около 120 дней. После схода снега посевы были частично поражены снежной плесенью. В течение апреля наблюдался возврат холодов с понижением температуры до -12 °С. В конце апреля, мае и начале июня установилась более теплая, чем обычно погода, что сопровождалось недостатком влаги в почве. Дополнительного кущения растений весной не происходило. Опытные посевы озимой пшеницы и коллекция озимой тритикале погибли полностью, у сортов тритикале и ржи продуктивный стеблестой был значительно ниже, по сравнению с другими годами. Оценка сортов тритикале показала, что величина урожайности в значительной степени различалась в разные годы изучения. В 2009 г. урожайность зерна по сортам изменялась от 2,56 до 8,59 т/га (табл. 1). Значительное превышение стандарта Башкирская короткостебельная обнаружено у сортов Немчиновский 56, Зимогор, Корнет, Сирс 57 и Цекад 90. Урожайность сорта Цекад 90 была выше по сравнению с сортом озимой ржи Паром. В неблагоприятных условиях 2010 г. урожайность сортов тритикале была низкой и изменялась от 0,56 до 1,43 т/га. Сохранность растений после зимнего периода у сорта ржи Паром составила 61 %, а у сортов тритикале колебалась от 32 до 46 %. Превышение к стандарту по урожайности у сортов тритикале не обнаружено. На уровне стандарта урожайность была у сортов Антей, Башкирская 1, Зимогор, Привада, Бард, Матырское, Корнет, Гренадер, Сирс 57. Уровень урожайности сортов Герм��с, Виктор, Аллегро и Сотник был значительно ниже стандарта Башкирская короткостебельная. Все сорта тритикале в 2010 г. при данных неблагоприятных условиях значительно, в два и более раз, уступали по урожайности сорту озимой ржи Паром. Таблица 1 – Урожайность сортов озимого тритикале в экологическом испытании, т/га Годы +- к Сорта средняя стандарту 2009 г. 2010 г. 2011 г. Оз. рожь Паром 6,44 2,61 6,57 5,21 Башкирская корот4,33 1,12 7,20 4,22 костебельная, ст. Антей 4,55 1,24 6,17 3,99 - 0,23 Гермес 4,44 0,56 6,46 3,82 - 0,40 Виктор 3,7 0,6 6,29 3,53* - 0,75 * Немчиновский 56 4,99 0,97 6,40 4,12 - 0,10 Башк. 1 4,05 1,43 6,69 4,06 - 0,16 * * * Зимогор 5,7 1,34 8,34 5,13 0,91 Аллегро 2,88 0,6 5,09 2,86* - 1,36 Торнадо 3,63 1,07 9,61* 4,77* 0,55 * Привада 2,56 1,43 7,83 3,94 - 0,28 Тальва 100 3,84 1,00 6,46 3,77* - 0,45 * Житница 3,15 1,07 8,69 4,30 - 0,08 Бард 4,55 1,23 7,71* 4,52 0,3 173


Матырское Лидер Валентин Сотник Корнет Гренадер Сирс 57 Цекад 90 НСР05

4,28 3,34 3,52 4,11 5,13* 4,04 5,96* 8,59* 0,42

1,20 0,86 1,05 0,67 1,24 1,38 1,09 1,16 0,33

4,51 6,91 7,77* 5,66 7,43 6,11 8,28* 9,20* 0,51

3,33* 3,70* 4,12 3,48* 4,60 3,88 5,11* 6,32* 0,41

- 0,89 - 0,52 - 0,10 - 0,74 0,38 - 0,34 0,89 2,10

В 2011 г. при благоприятных условиях урожайность зерна сортов тритикале была самой высокой и колебалась от 4,51 до 9,61 т/га. Многие сорта тритикале превысили по уровню урожайности сорт озимой ржи Паром. Существенное превышение к стандарту Башкирская короткостебельная, на 0,51 - 2,41 т/га, обнаружено у сортов Валентин, Привада, Бард, Зимогор, Житница, Сирс 57, Цекад 90 и Торнадо. Сорт Корнет показал превышение к стандарту в пределах ошибки опыта. У большой группы сортов (Антей, Гермес, Виктор, Немчиновский 56, Аллегро, Тальва 100, Матырское, Гренадер и Сотник) урожайность была значительно ниже по сравнению со стандартом Башкирская короткостебельная. Анализ средней урожайности за три года показал, что существенно превысили стандарт Башкирский короткостебельный сорта Зимогор, Торнадо, Сирс 57 и Цекад 90. У сортов Антей, Гермес, Немчиновский 56, Привада, Житница, Бард, Валентин, Корнет и Гренадер средняя урожайность была на уровне стандартного сорта тритикале. Урожайность сортов Виктор, Аллегро, Тальва 100, Матырское, Лидер и Сотник была значительно ниже по сравнению со стандартом Башкирская короткостебельная. Анализ корреляционной зависимости позволил установить, что в условиях Среднего Урала величина урожайности в средней и сильной степени зависит от зимостойкости сортов тритикале и числа продуктивных стеблей (таблица 2), так как коэффициенты корреляции по годам изменялись в интервале 0,38-0,62 и 0,26–0,64, соответственно. Таблица 2 – Корреляционная зависимость (r) между урожайностью и элементами структуры урожая сортов озимой тритикале Признак Зимостойкость Продуктивный стеблестой Число зерен в колосе Продуктивность колоса Зимостойкость Продуктивность колоса Число зерен в колосе Длина колоса Число зерен в колосе Масса 1000 зерен

Годы изучения 2009 г. 2010 г. Урожайность 0,41 0,38 0,26 0,31 0,34 0,25

2011 г. 0,62 0,64

0,48 0,36

- 0,32 - 0,33

Продуктивный стеблестой 0,65 0,37 - 0,51 -0,23

0,41 -0,42

- 0,62 - 0,15 Продуктивность колоса 0,55 0,39 0,84 0,28 0,46 0,77 174

- 0,32 0,68 0,67 0,49


Между урожайностью и числом зерен в колосе и продуктивностью колоса наблюдается положительная корреляция в годы со слабым или умеренным кущением растений. При благоприятных условиях в период кущения растений и формировании повышенного продуктивного стеблестоя в 2011 г. наблюдалась отрицательная корреляция. Величина продуктивного стеблестоя находилась в положительной зависимости от зимостойкости во все годы изучения. Повышение числа продуктивных стеблей приводило к снижению числа зерен в колосе и продуктивности колоса. Положительная корреляция продуктивности колоса с длиной колоса, числом зерен в нем и массой 1000 зерен позволяет использовать эти показатели в селекционной работе при отборе растений с повышенной продуктивностью, учитывая, что в благоприятные годы отбор можно проводить в направлении повышения числа зерен в колосе, а в неблагоприятные – повышения массы 1000 зерен. Анализ адаптивной способности по урожайности изучаемых сортов озимого тритикале был выполнен по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1997). В результате были выделены сорта, которые в различающихся условиях разных лет формировали высокую урожайность, поэтому лучше остальных сортов пригодны для использования в селекционной работе и выращивания в производственных условиях (табл. 3). Таблица 3 – Характеристика адаптивной способности сортов озимого тритикале в 20092011 гг. Варианса Общая Относитель- ПласУрожайспецифической адаптивная ная стабиль- тичСорта ность, адаптивной СЦГ способность ность (Sgi) ность т/га способности (ОАС, Vi) (b1) (σ2 САСi) Башкирская 4,22 0,04 6,14 36,0 0,74 2,04 короткостебельная Антей 3,99 - 0,19 4,15 50,9 0,56 1,81 Гермес 3,82 - 0,36 5,93 63,8 0,75 1,64 Виктор 3,53 - 0,65 5,35 65,5 0,74 1,35 Немч 56 4,12 - 0,06 5,23 56,1 0,64 1,94 Башк 1 4,06 - 0,12 4,55 52,5 0,61 1,88 Зимогор 5,13 0,95 8,27 56,2 0,84 2,95 Аллегро 2,86 - 1,32 3,30 63,5 0,57 0,68 Торнадо 4,77 0,59 10,02 75,6 1,14 2,59 Привада 3,94 - 0,24 7,72 70,5 0,81 1,76 Тальва 100 3,77 - 0,41 4,85 58,0 0,67 1,59 Житница 4,30 0,12 2,44 36,3 1,01 2,12 Бард 4,52 0,34 7,00 58,6 0,79 2,34 Матырское 3,33 - 0,85 2,28 45,3 0,32 1,15 Лидер 3,70 - 0,48 6,17 67,1 0,78 1,52 Валентин 4,12 - 0,06 7,70 67,0 0,86 1,34 Сотник 3,48 - 0,70 4,35 60,0 0,61 1,93 Корнет 4,60 0,42 6,46 55,1 0,73 2,42 Гренадер 3,88 - 0,30 3,69 49,0 0,52 1,86 Сирс 57 5,11 0,93 8,13 55,0 0,81 3,18 Цекад 90 6,32 2,14 10,28 54,6 0,84 3,41 Высокой общей адаптивной способностью (Vi) обладали сорта Цекад 90 (2,14), Сирс 57 (0,93) и Зимогор (0,95). Она была несколько ниже у сортов Торнадо (0,59), Корнет (0,42) 175


и Бард (0,34). У остальных сортов, в том числе стандарта, общая адаптивная способность была намного ниже. Специфическая адаптивная способность (σ2 САСi) характеризует устойчивость сортов к специфическим условиям разных лет выращивания. Высокой устойчивостью к условиям среды обладали сорта Цекад 90, Сирс 57, Зимогор и Торнадо, урожайность которых при благоприятных условиях была значительно выше по сравнению с остальными сортами. В меньшей степени реагировали на изменение условий выращивания сорта Башкирская короткостебельная и Житница, поскольку величина относительной стабильности (Sgi) у них была ниже по сравнению с остальными сортами, но общая и специфическая адаптивная способность у них была ниже сортов, перечисленных выше. Взаимосвязь продуктивности и стабильности характеризуется селекционной ценностью генотипа (СЦГ). В наших исследованиях по этому показателю можно выделить сорта Цекад 90 (3,41), Сирс 57 (3,18), Зимогор (2,95), Торнадо (2,59), Житница (2,12), Бард (2,34) и Корнет (2,42). На основании полученных результатов можно сделать заключение, что отдельные сорта озимой тритикале, при выращивании в благоприятных условиях, способны формировать урожай зерна 6-8 т/га, что на уровне или выше лучших районированных сортов озимой ржи. Для создания сортов тритикале зернового направления использования в условиях Среднего Урала селекционную работу следует проводить в направлении создания сортов, которые будут близки по уровню продуктивности, адаптивности и стабильности к сортам Цекад 90, Сирс 57, Зимогор. Данные сорта, а также сорта Торнадо, Житница, Бард и Корнет необходимо использовать в селекционной работе с озимым тритикале в агроклиматических условиях Среднего Урала. Литература 1. Потапова Г.Н. Выращивание озимого тритикале в условиях Свердловской области / Г.Н. Потапова, М.С. Жолобова, Р.В. Михалищев//Достижения науки и техники АПК, - 2011. - № 6. С. 22-24. 2. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1971. – Вып. 1. – 248 с. 3. Кильческий А.В. Экологическая селекция растений / А.В. Кильческий, Л.В. Хотылева. – Мн.: Тэхналогiя, 1997. – 372 с.

176


УДК: 633 [112,9 + 11] “321” + “324” + 631.559 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ У ОЗИМЫХ И ЯРОВЫХ ТРИТИКАЛЕ И ПШЕНИЦЫ Привалов Ф.И., Шашко К.Г., Холодинский В.В. РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию», 222164, Республика Беларусь, Минская область, г. Жодино, e-mail: adaptiv@tut.by. Рассмотрены особенности формирования урожайности озимыми и яровыми сортами тритикале и пшеницы на двух уровнях интенсификации технологии возделывания в условиях центральной части Республики Беларусь. Озимое тритикале формирует более плотный продуктивный стеблестой, большее количество зерен в колосе, но меньшую массу 1000 зерен, чем озимая пшеница. Яровое тритикале уступает пшенице по плотности продуктивного стеблестоя, но имеет значительное преимущество по числу зерен в колосе при практически равной массе 1000 зерен. Ключевые слова: продукционный процесс, озимое тритикале, озимая пшеница, яровое тритикале, яровая пшеница, продуктивный стеблестой, количество зерен в колосе, масса 1000 зерен, урожайность. PECULIARITIES OF YIELD FORMATION BY WINTER AND SPRING OF TRITICALE AND WHEAT Privalov F.I., Shashko K.G., Kholodinsky V.V. The Research and Practical Centre of Arable Farming of the National Academy of Sciences of Belarus, 1, Timiriazeva St., 222164 Zhodino, Minsk Region e-mail: adaptiv@tut.by. Peculiarities of yield formation by winter and spring forms of triticale and wheat on two intensification levels of cultivation technology in the conditions of the central part of the Republic of Belarus are considered. Winter triticale forms denser productive haulm stand, higher number of kernels per ear, but smaller thousand-kernel weight than winter wheat. Spring triticale has lesser productive haulm stand than wheat, but has a significant advantage in kernel number per ear at almost equal thousand-kernel weight. Key words: productive process, winter triticale, winter wheat, spring triticale, spring wheat, productive haulm stand, number of kernels per ear, thousand-kernel weight, yield. Важнейшим направлением развития агропромышленного комплекса республики на современном этапе является получение высоких и устойчивых урожаев зерна. Решению данной задачи способствует расширение посевных площадей озимого тритикале до 450-500 тыс. гектаров из 1,4-1,5 млн. га ози��ого клина зерновых. Увеличиваются посевные площади и под относительно новой для республики культурой - яровым тритикале [2, 3]. В последние годы наметилась тенденция к пересмотру принципов ведения сельскохозяйственного производства, сопровождающаяся усиленным вниманием к разработке научных основ устойчивого сельского хозяйства. Одним из направлений, является разработка эффективных методов морфофизиологического контроля за динамикой развития и прогноза продуктивности зерновых культур. Необходимость исследования динамики морфофизиологических показателей на уровне ценоза и установления связи урожая зерна с характером продукционного процесса, особенно на ранних этапах онтогенеза, является неотъемлемой частью получения информации [5, 6]. 177


Целью наших исследований являлось изучение особенностей формирования урожайности зерна у озимых и яровых тритикале в сравнении с пшеницей на двух, различающихся по уровню интенсификации технологий, фонах. Условия и методика проведения опыта Полевые опыты с озимыми и яровыми тритикале и пшеницей проводились в 2010-2011 гг. на опытном поле РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию» Смолевичского района Минской области. Почва на участке дерново-подзолистая легкосуглинистая, хорошо окультуренная Пахотный горизонт характеризуется следующими агрохимическими показателями: рН (KCl) – 6,0-6,2, содержание гумуса - 2,2-2,6%, фосфора 300-370 и калия - 300-360 мг на кг почвы, Cu и Zn - 2,0-3,0 и 4,6-5,1 мг/кг, соответственно. Предшественником для озимых была однолетняя пелюшко-горчичная смесь на сидерат, а для яровых – кормовая свекла. Площадь делянки 0,10 га, повторность четырехкратная. Объектами исследований являлись: озимое тритикале (сорт Прометей), озимая пшеница (сорт Сюита), яровое тритикале (сорт Узор) и яровая пшеница (сорт Рассвет). Прометей - сорт зернофуражного направления. Средняя урожайность в Госсортоиспытании - 71,5 ц/га, максимальная – 101,4 ц/га. Зимостойкий, с хорошей устойчивостью к засухе, средней устойчивостью к полеганию, среднестебельный. Средняя масса 1000 семян 44,5 г. Содержание сырого протеина в зерне 13,8 %, крахмала – 62,4 %, число падения 100 с [7]. Сюита - среднепоздний, низкорослый, зимостойкость выше средней, устойчив к основным болезням листа и колоса. Содержание белка в зерне – 15 %, сырой клейковины – 29,5 %, стекловидность – 70 %, масса 1000 зерен – 45-55 г, натура зерна – 790 г/л. Хлебопекарные качества хорошие. Максимальная урожайность – 112 ц/га [4]. Узор. Средняя урожайность за годы сортоиспытания – 42,9 ц/га. Высота растений средняя. Масса 1000 зерен 39–40 г, содержание сырого протеина в зерне 13,0–14,5 %. Вегетационный период 95–97 дней [1]. Рассвет - среднеспелый, вегетационный период 96-99 дней. Средняя урожайность 47,9 ц/га. Максимальная урожайность 93,0 ц/га. Сорт устойчив к полеганию, относительно устойчив к грибным болезням. Масса 1000 семян - 33,0–40,2 г. Натура зерна 700–800 г/л. Стекловидность 90%. Среднее содержание белка 16,6%. Содержание клейковины 34,2%. ИДК 84 ед. прибора. Сила муки 362 единицы (при колебании 288–399 ед.а.), упругость теста от 82 до 132 мм, хорошо сбалансированное отношение упругости к растяжимости теста (0,7– 1,4). Сорт отличается равномерным созреванием [8]. Все зерновые культуры возделывались по двум технологиям, условно называемыми технология 1 и технология 2. Технология 1 для озимых культур включала внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе Р60К120 с осени под зяблевую вспашку; азотные удобрения в форме карбамида вносились в два приема: 80 кг д.в. ранней весной при возобновлении вегетации в фазу кущения (стадия по шкале BBCH 22-24) и 40 кг д.в. в фазу выхода в трубку (31-33). Семена протравливались препаратом кинто дуо, ТК, 2,5 л/т. Норма высева семян озимого тритикале 4,5 млн./га, озимой пшеницы – 5,0 млн./га. В фазе всходов (11-12) проводилась химическая прополка препаратом марафон, ВК, 4,0 л/га. Для предотвращения полегания применялся ретардант Це Це Це 750, ВК, с нормой расхода 1,0 л/га в фазе начала выхода в трубку (3031). В фазе флагового листа (ДК 37-39) посевы тритикале и пшеницы обрабатывались инсектицидом фастак, КЭ, 0,1 л/га и в фазу цветения (61-65) фунгицидом осирис, КЭ, 1,25 л/га. В технологии 2 с целью повышения массы 1000 зерен и улучшения качества зерна дополнительно вносилось 15 кг д.в. азота в форме растворенного карбамида (59-61). При протравливании семян к кинто дуо, ТК был добавлялся препарат иншур перформ, КС, 0,4 л/т. Ретарданты: Це Це Це 750, ВК, 1,5 л/га в стадии 30-31 и в фазе флагового листа (37-39) 178


терпал, ВР, 1,0 л/га совместно с фунгицидам абакус, СЭ, 1,5 л/га и инсектицидом фастак, КЭ, 0,1 л/га. В фазу цветения (61-65) применяли фунгицид осирис, КЭ с нормой расхода 1,0 л/га. Технология 1 для яровых зерновых культур включала в себя следующие агроприемы: внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе Р60К90 с осени под зяблевую вспашку; азотные удобрения в форме карбамида вносились в два приема: 70 кг д.в. в основную заправку до посева, 30 кг д.в. в фазу выхода в трубку (30-31). Семена протравливались препаратом кинто дуо, ТК, 2,25 л/т; норма высева семян ярового тритикале и пшеницы - 5,0 млн./га. В фазе всходов (11-12) проводилась химическая прополка препаратом серто плюс, ВДГ, 0,2 кг/га совместно инсектицидом фастак, КЭ, 0,1 л/га. Для предотвращения полегания применялся ретардант Це Це Це 750, ВК, с нормой расхода 1,0 л/га в фазе начала выхода в трубку (30-31) совместно с комплексным препаратом, содержащим набор микроэлементов, Basfoliar 34, 4 л/га; В борьбе с болезнями на стадии 34-37 использовался фунгицид рекс дуо, КС, 0,6 л/га и в 2011 году с целью защиты колоса в фазе цветения (61-65) внесли фунгицид осирис, КЭ, с нормой расхода 1,25 л/га. В технологии 2 у яровых культур, так же как и у озимых с целью повышения массы 1000 зерен и улучшения качества зерна дополнительно вносили 10 кг д.в. азота в форме растворенного карбамида (59-61). При протравливании семян дополнительно к кинто дуо, ТК был добавлен препарат иншур перформ, КС, 0,4 л/т. В борьбе с болезнями листьев в фазе выхода в трубку (34-37) применяли фунгицид абакус, СЭ, 1,75 л/га и для защиты колоса в фазе цветения (61-65) вносили фунгицид осирис, КЭ, с нормой расхода 1,25 л/га. Погодные условия вегетационного периода 2009-10 года отличались короткой осенью, теплым сентябрем, но холодным октябрем. Вегетация прерывалась во второй декаде октября, но вялотекущая продолжалась во второй и третьей декадах ноября. В мае, июне и первой декаде июля наблюдалось избыточное выпадение осадков. Температура воздуха почти каждую декаду в течение весенне-летней вегетации превышала средние многолетние значения на 2,0-6,5оС. Осенняя вегетация озимых 2010-11 года была также короткой. После прекращения активной вегетации во второй и третьей декадах октября она возобновлялась в первой и второй декадах ноября. Снег выпал на слабо промерзшую почву, длительное (более 90 суток) залегание снежного покрова глубиной от 20 до 45 см привели к физиологическому выпреванию и развитию снежной плесени на посевах озимых зерновых культур не зависимо от применяемого протравителя семян. Снежная плесень развивалась главным образом на нижних листьях. У большинства побегов точки роста от снежной плесени не погибли. Погодные условия весенне-летней вегетации преимущественно были благоприятными. Только в первой декаде июня наблюдались засушливые явления (дефицит осадков и превышение среднесуточной температуры над средней многолетней на 5,6 оС). В третьей декаде июня и первой декаде июля наблюдалось избыточное выпадение осадков. Температура воздуха во второй и третьей декадах июля – на 4,2-5,5оС превысила среднюю многолетнюю. Высокая температура в сочетании с выпадением осадков способствовали распространению болезней колоса и инфицированности зерна. Результаты исследований и их обсуждение В связи с тем, что закономерности формирования элементов структуры урожайности на двух уровнях интенсификации технологий были однотипными и различались только количественным выражением признаков, дальнейшее их описание в данной работе будет сделано только на фоне технологии 2. Плотность продуктивного стеблестоя злаковых культур, как одного из ведущих элементов триады урожая, формируется нормой высева семян, дозой азотных удобрений, биологическими особенностями сорта и погодными условиями во время вегетации. Условия осени и весны были благоприятными для кущения зерновых культур, благодаря чему был сформирован достаточно плотный стеблестой, максимальные значения которого в фазе полного кущения в годы исследования находились на уровне 1900-2670 179


шт./м2 у озимого тритикале и значительно меньше (1170-1440 шт./м2) у озимой пшеницы (рисунок 1а). шт./м 2

шт./м

3000

2

3000

а

2500

б

2500

2000

2000

1500

1500

1000

1000

500

500

0

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

Количество дней от стадии 31

10

20 30 40 50 60 70 Количе ство дней от стадии 31

80

Полиномиальный (Яр. пшеница Рассвет)

Полиномиальный (Оз. тритикале Прометей)

Полиномиальный (Яр. тритикале Узор)

Полиномиальный (Оз. пшеница Сюита)

Рисунок 1 – Динамика формирования плотности продуктивного стеблестоя зерновых культур (а – озимых, б – яровых) Плотность стеблестоя яровых зерновых в фазе полного кущения находилась на уровне 1440-1585 шт./м2 у ярового тритикале и 1635-2080 шт./м2 у яровой пшеницы. Растения озимого тритикале характеризо��ались более высоким коэффициентом кустистости, чем озимой пшеницы. Однако в процессе дальнейшей вегетации в посевах тритикале наблюдался больший сброс боковых побегов, в результате чего на момент уборки плотность продуктивного стеблестоя, в зависимости от условий года находилась в пределах 355-426 шт./м2 (13,3-22,4% от максимального количества побегов) против 399-477 шт./м2 (33,1-34,1% у озимой пшеницы. Плотность стеблестоя ярового тритикале к уборке равнялась 301-321 побегов/м2 (20,220,9%), а яровой пшеницы – 427-459 шт./м2 (22,1-26,1%). Плотность продуктивного стеблестоя тритикале в сравнении с пшеницей была меньше на 11,7-19,8% у озимых и на 1,2-5,2% у яровых форм. Число зерен в колосе зерновых культур учитывалось в динамике налива зерна с периодичностью проведения учетов в 7 дней (рисунок 2).

180


шт 70

шт

70

а

65

б

65

60 60

55 55

50 50

45 45

40 40

35 35

30 30

25 25

20 0

20

5 10 15 20 25 30 35 40 45 Количе ство дне й с начала налива зерновки

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Количество дней с начала налива

Полиномиаль ный (О з. тритикале Промете й)

Экспоненциальный (Яр. тритикале Узор)

Полиномиаль ный (О з. пшеница Сюита)

Полиномиальный (Яр. пшеница Рассвет)

Рисунок 2 – Динамика сохранения числа зерен в колосе зерновых культур (а – озимых, б – яровых) Общая тенденция изменения количества зерен в колосе выражалась в более (яровое тритикале) или менее (озимое тритикале, обе формы пшеницы) значимом снижении их числа по мере созревания зерновок. К уборке число зерен в среднем колосе озимого тритикале составило 34,4 (2010 год) и 44,4 шт. (2011 год) и, соответственно, в колосе ярового тритикале - 46,8 и 52,0 шт. Количество зерен в колосе озимой пшеницы перед уборкой варьировало по годам от 28,0 до 38,9 шт., у яровой - от 34,3 до 39,2 шт. Достоверно меньшее число зерен в среднем колосе зерновых культур в 2010 году обусловлено менее благоприятными погодными условиями в период налива зерна (вторая-третья декада июля), когда на фоне повышенных температур наблюдался дефицит осадков. Масса 1000 зерен. Средняя за два года испытания продолжительность налива зерна озимых культур составила 39 (пшеница) и 41 (тритикале) сутки. Продолжительность налива зерна яровых культур равнялась 35-36 суткам (рисунок 3). Интенсивность накопления массы 1000 зерен озимого тритикале в расчете на 14% влажность была меньшей (0,95-1,24 г/сут.), чем у озимой пшеницы (1,40-1,64 г/сут.). В тоже время интенсивность накопления массы 1000 зерен ярового тритикале (1,42-1,79 г/сут.) превышало соответствующий показатель зерна яровой пшеницы (1,23-1,50 г/сут.). Средняя продолжительность налива зерна тритикале и пшеницы различалась незначительно (в пределах 2 суток).

181


55

Масса 1000 зерен при 14% влажности, г

Масса 1000 зерен при 14% влажности, г

60

а

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

5

10 15 20 25 30 35 40 45 Возраст зерновки, сут.

Полиномиальный (Оз. тритикале) Полиномиальный (Оз. пшеница)

60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

б

0

5 10 15 20 25 30 35 40 Возраст зерновки, сут. Полиномиальный (Яр. тритикале) Полиномиальный (Яр. пшеница)

Рисунок 3– Динамика накопления массы 1000 зерен зерновыми культурами (а – озимые, б – яровые). Урожайность. По уровню урожайности зерна в среднем за два года испытания озимое тритикале имело преимущество над озимой пшеницей (таблица 1). При этом по мере интенсификации технологии возделывания прибавка урожайности повышалась с 2,0 до 5,3 ц/га. Таблица 1 – Влияние технологии возделывания на урожайность озимых и яровых зерновых культур, ц/га Культура Технология 1 Технология 2 Средние по фактору А А Годы Годы НСР05 2010 – 4,78 2010 2011 средн 2010 2011 средн НСР05 2011 – 2,97. Тритикале озимое 56,1 54,8 61,7 68,9 55,4 65,3 60,4 Пшеница озимая 49,7 57,1 53,8 66,1 53,4 60,0 56,7 Тритикале яровое 37,8 61,7 47,4 63,0 49,8 55,2 52,5 Пшеница яровая 48,4 61,0 60,5 60,5 54,7 60,5 57,6 Средние по фактору 48,1 58,6 55,8 64,6 B(технологии) НСР05 2010 – 3,38 НСР05 2011 – 2,10 НСР05 2010 - для сравнения частных средних – 6,67 НСР05 2011 - для сравнения частных средних – 4,20 По двухлетним данным яровое тритикале уступило по урожайности яровой пшенице. Основной причиной этого является снижение продуктивного стеблестоя в условиях засухи во время налива в 2010 году. 182


В благоприятных условиях среды 2011 года урожайность ярового тритикале статистически не достоверно, но превышала урожайность яровой пшеницы. Отсутствие прибавки урожайности яровых зерновых культур при повышении уровня интенсификации (технология 2) в сравнении с технологией 1 объясняется тем, что из-за угрозы эпифитотийного развития болезней на обоих технологиях была применена двойная защита: и от болезней листьев, и от болезней колоса. Заключение 1. В посевах озимого тритикале (сорт Прометей) в среднем за два года изучения формировались более плотный продуктивный стеблестой, большее количество зерен в колосе, но меньшая масса 1000 зерен, чем в посевах озимой пшеницы (сорт Сюита), что обеспечивало ему превосходство по уровню урожайности. 2. Яровое тритикале (сорт Узор) по потенциалу урожайности не уступает яровой пшенице (сорт Рассвет), о чем свидетельствуют данные 2011 года. Однако в среднем за два года посевы ярового тритикале уступили пшенице по урожайности и плотности продуктивного стеблестоя, но имели преимущество по числу зерен в колосе при практически равной массе 1000 зерен. Литература 1. Буштевич В.Н. Сорт ярового тритикале Узор [Электронный ресурс]. – 2011. – Режим доступа: http://izobretatel.by/node/124. Дата доступа: 20.03.2011. 2. Булавина Т.М. Оптимизация приемов возделывания тритикале в Беларуси Нац. акад. наук Беларуси, И-т земледелия и селекции НАН Беларуси; под. ред. С.И. Гриба. – Минск: ИВЦ Минфина, 2005. – 224 с. 3. Гриб С.И. Адаптивная интенсификация – стратегический путь развития земледелия и растениеводства Беларуси в XXI веке // Актуальные проблемы адаптивной интенсификации земледелия на рубеже столетий. Материалы международной конференции. – Минск, 2000. – С. 12–18. 4. Какие сорта озимой пшеницы существуют? [Электронный ресурс]. – 2011. – Режим доступа: http://www.mbfbazar.kg/questions/4e5632d13 d945464af000005. - Дата доступа: 20.03.2011. 5. Ламан Н.А., Стасенко Б.Н., Каллер С.А. Биологический потенциал ячменя: устойчивость к полеганию и продуктивность / Наука и техника. – Минск, 1984. 215 с. 6. Ламан Н.А., Янушкевич Б.Н., Хмурец К.И. Потенциал продуктивности хлебных злаков (технологические аспекты реализации) / Наука и техника. – Минск, 1987. - 224 с. 7. Николаенко П.В., Юхновец Л.В. Новые сорта озимых культур, включенные в Государственный реестр Республики Беларусь с 2009 года // Белорусское сельское хозяйство, №9. – 2008. С. 12-16. 8. Семена пшеницы [Электронный ресурс]. – 2011. – Режим доступа: http://export.by/?act=products&mode=view&id=7868. Дата доступа: 20.03.2011.

183


Часть 3. Технологии использования зерна УДК:664.66:634 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НА КРАХМАЛ Андреев Н.Р., Носовская Л.П., Соловьёв Н.Н., Адикаева Л.В. ГНУ ВНИИ крахмалопродуктов Россельхозакадемии 140051,Московская обл.,п.Красково, E-mail arris@rol.ru Содержание крахмала в некоторых сортах тритикале достигает 70 %, что определяет его перспективность для производства крахмала. Выявлены особенности технологических свойств зерна тритикале селекции ДЗНИИСХ при механо-химическом разрушении его структуры. Изучены свойства высококрахмалистых сортов тритикале с целью производства крахмала. Ключевые слова: зерно тритикале, крахмал, глютен, фермент, мезга. TECHNOLOGICAL EVALUATION OF TRITICALE VARITIES FOR PROCESSIING IN STARCH Andreev N.R., Nosovskaya L.P., Solovyov N.N., Adikaeva L.V. All-Russia Research Institute for Starch Products of Russian Academy of Agricultural Sciences, 140051, Moscow region, Kraskovo, E-mail: arris@rol.ru Starch content in some varieties of triticale reaches 70%, which determines its perspectivity for starch production. For this purpose the varieties of triticale selected by Donskoy Zone Research Institute of Agriculture have been investigated. The peculiarities of technological properties of triticale grain at destruction of its structure by mechano-chemical methods and properties of highstarch content varieties for production of starch have been revealed. Key words: triticale grain, starch, gluten, enzyme, fiber. Одним из направлений инновационного развития в крахмалопаточной и других отраслях пищевой промышленности является разработка новых технологий продуктов с использованием зерна тритикале [1,2]. Во ВНИИ крахмалопродуктов совместно с ГНУ Донским зональным НИИСХ Россельхозакадемии проведены системные исследования технологических свойств, закономерностей и взаимосвязей зерна тритикале и продуктов его переработки от стадии селекции зерна до производства крахмала и крахмалопродуктов [1]. Для исследований использовали 4 образца зерна тритикале урожая 2010 года: Консул, Корнет, Бард, Зимогор. Исследования проводили, используя соответствующие стандарты. Массу 1000 зёрен определяли по ГОСТ 10842, массовую долю влаги по ГОСТ 13586.5, массовую долю белка на приборе К-424 по ГОСТ 10846, массовую долю крахмала по ГОСТ 10845, массовую долю золы по ГОСТ 7698, массовую долю растворимых веществ по Шоху. Результаты аналитических исследований приведены в таблице 1. По массовой доле крахмала образцы тритикале незначительно отличаются между собой, но превосходят зерно ржи (60,5-64,0 %), что отмечено и другими исследователями [2,3]. Массовая доля крахмала в тех же сортах тритикале урожая 2008 г. на 3-5 % выше, чем в образцах 2010 г. Это требует изучения влияния на содержание крахмала почвенноклиматических условий, что отмечено и другими исследователями [1,4,5]. 184


Таблица 1 Сорт тритикале Консул Корнет Бард Зимогор

Масса 1000 зёрен, г

Массовая доля сухих веществ, %

41,3 38,3 37,9 37,2

91,9 91,8 91,7 91,9

Массовая доля, % на СВ зерна крахмала с поправкой растворимых протеина золы на раствор. веществ углеводы 65,7 10,5 1,73 10,3 64,2 10,6 1,74 9,5 65,1 10,2 1,75 12,3 65,8 10,7 1,61 11,3

Массовая доля водорастворимых веществ колеблется от 9,5 до 12,3 %, это меньше, чем в сортах ржи (16,2-17,6 %), но больше, чем в пшенице и кукурузе [2,4]. Оценку технологических свойств сортов тритикале проводили на лабораторной установке ВНИИ крахмалопродуктов, имитирующей производственный процесс – «завод на столе» [1]. Зерно замачивали в 0,23 %-ном растворе пиросульфита натрия при температуре 4850 оС в течение 24 ч при гидромодуле 1:2,5. В таблице 2 приведены результаты переработки зерна тритикале на лабораторной установке «завод на столе». Таблица 2 Массовая доля Массовая Сорт Выход продуктов, % к СВ зерна крахмала, доля образцов % к СВ протеина озимой процесв крахмаэкстглюкрахмезглютритикале мезга совая ле, % к СВ ракт тен мал га тен вода Консул 5,7 13,9 16,8 53,5 10,0 10,0 50,5 0,60 Корнет 6,1 14,1 17,4 52,4 9,8 10,0 49,5 0,64 Бард 4,6 14,1 17,1 53,7 10,1 10,2 44,3 0,63 Зимогор 4,6 14,1 15,5 54,1 10,9 11,2 50,5 0,65 Как видно из табл. 2 выход крахмала из различных сортов зерна тритикале составляет от 52,4 до 54,1%. Это на 2,8-3,5 % ниже, чем в тех же сортах урожая 2008 г., но выше на 78 %, чем в образцах ржи [1]. С целью увеличения выхода крахмала были проведены исследования воздействия ферментных препаратов протеолитического и целлюлолитического действия на разрушение внутренних связей крахмала с белковой матрицей зерна и расщепление слизеобразующих веществ. Изучено влияние продолжительности замачивания зерна тритикале различной степени измельчения с последующей обработкой измельчённой кашки ферментом «Простип». Установлено, что для увеличения выхода крахмала при обработке ферментным препаратом необходимо предварительное грубое измельчение зерна. Использование фермента «Простип» при обработке грубоизмельчённой кашки позволило сократить время замачивания зерна до 4 ч. Технологический процесс включает следующие операции: замачивание зерна в 0,23 %-ном растворе пиросульфита натрия в течение 4 ч при температуре 48-50 оС, грубое измельчение зерна, введение в измельчённую кашку с рН 4,6-4,7 фермента «Простип», термостатирование кашки при 45-48 оС в течение 4 ч, тонкое измельчение кашки, отделение свободного крахмала ситованием, разделение крахмалобелковой суспензии центрифугированием. Общая продолжительность процесса 8 ч. В таблице 3 приведены 185


результаты переработки зерна тритикале, замоченного в течение 8 ч ферментом измельчённой кашки (Консул) и без обработки (Консул б/ф). Таблица 3

Консул Консул б/ф

экстракт

мезга

глютен

2,8 2,8

12,8 14,1

11,2 15,0

белковый концентрат 9,5 7,2

обработкой

Массовая доля крахмала, % к СВ продукта

Выход продуктов, % к СВ зерна Сорт озимой тритикале

с

крахмал

мезга

глютен

55,2 52,1

12,9 14,8

51,5 44,7

Установлено, что выход крахмала при обработке зерна ферментом увеличивается на 2 % по сравнению с классической схемой переработки и на 3 % при укороченном времени замачивания зерна (8 ч) без применения фермента за счёт снижения выхода мезги и глютена и увеличения выхода белкового концентрата. Проведены испытания экспериментальной линии переработки зерна тритикале в опытном цехе института. Для разрушения структуры зерна при замачивании применяли пиросульфит натрия, для снижения вязкости кашки – ферментный препарат «Вискоферм»; для измельчения зерна – измельчитель ударного действия, для разделения крахмалобелковой суспензии – трёхфазную центрифугу СА-225, для высушивания крахмала – пневматическую сушилку. Баланс продуктов при испытании технологической линии переработки зерна тритикале представлен в таблице 4. Таблица 4 СВ, Масса, Крахмал, Протеин, Выход, Продукт кг % % % % Зерно 91,8 200 65,7 10,5 Крахмальное молоко 50 105 97,5 1,2 37 Белковый концентрат 10,0 280 47,8 37,5 16 Мезга 14,6 520 49 8,0 44 Проведенные исследования являются основой в разработке технологии и оборудования для переработки зерна тритикале на крахмал и спирт и создания аграрнопищевых технологий, которые предусматривают не только эффективную безотходную технологию переработки зерна тритикале, но и требования к его технологическим свойствам при переработке на крахмал и крахмалопродукты: содержание крахмала не менее 67 %, содержание водорастворимых веществ не более 8 %, содержание мелких зерен крахмала до 10 мкм – не более 5 %. Литература 1. Андреев Н.Р. и др. Зерно тритикале – перспективное сырьё для производства крахмала // Материалы международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов». – Ростов-на-Дону, 2010. – С. 211-215 2.Анискин В.И., Еркинбаева Р.К., Налеев А.О. Технологические особенности зерна тритикале и пути повышения эффективности его использования.– М.: ВНИИТЭИ Агропром, 1992.– С.43-46 3.Копусь М.М. и др. Качество зерна тритикале как сырья для производства биоэтанола на юге России // Материалы международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов». – Ростов-на-Дону, 2010.– С. 238-241 186


4. Klassen A.J., Hill R.D. Compazison of starch from triticale and its parental Species // Cereal Chem. – 1971. – V.48. – P.647 5. Chemical characteristics of the Polish cultivars and varities of triticale /Bartnik Maria, Kunikowska Jolanta. – Ann.Warsaw: Agr.Univ.-SGGW-AR. Forest. and Wood Technol., 1991.– N 19.– C.11-17.

187


РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТРИТИКАЛЕВОЙ МУКИ Асмаева З.И, Шаповалов Е.Н., Ковтуненко В.Я., Киримбаева А.А. 1) Кубанский государственный технологический университет, 350072, Краснодарский край, г. Краснодар, ул. Московская 2 E-mail: thm_i_kp@mail.ru 2) Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Лукьяненко, 350012, г. Краснодар, КНИИСХ E-mail: panchenko100@mail.ru С целью разработки рецептуры хлебобулочных изделий функционального назначения, характеризующихся пониженной калорийностью, повышенной пищевой и биологической ценностью, осуществлен подбор рецептурных компонентов, в качестве которых рекомендуются тритикалевая мука, стевиозид, пищевые волокна и растительные масла, обеспечивающие необходимые функциональные свойства хлебобулочным изделиям высокого качества. DEVELOPMENT OF COMPOSITIONS FOR BAKERY PRODUCTS FUNCTIONAL DESTINATION BASED FLOUR TRITICALE Asmaevа Z.I., Shapovalov Е.N., Kovtunenko V.J., Kirimbaeva А.А. 1) Kuban State Technological University, 350072, Krasnodar, ul. 2 Moscow E-mail: thm_i_kp@mail.ru 2) The Krasnodar Research Institute of Rural Economy. Lukyanenko, 350012, Krasnodar, KNIISKH E-mail: panchenko100@mail.ru In order to develop the formulation of bakery products functionality, characterized by a reduced calorie, high nutritional and biological value, carried out selection of prescription components, which are recommended as тriticale flour, stevioside, dietary fiber and vegetable oils that provide the necessary functional properties of bakery products of high quality. С целью обеспечения максимальной биологической и снижения энергетической ценности хлебобулочных изделий функционального назначения, в частности для диабетиков, осуществляли подбор рецептурных компонентов с учетом их функциональных свойств. Поскольку основным сырьем хлебопекарного производства является мука, прежде определились с выбором муки, характеризующейся более высокой биологической ценностью, чем мука пшеничная. Одним из путей повышения биологической ценности хлебобулочных изделий является использование в хлебопечении муки, смолотой из нетрадиционной зерновой культуры – тритикале, являющейся гибридом пшеницы и ржи. Тритикале содержит большое количество белка, который имеет более сбалансированный аминокислотный состав, чем белки пшеницы, витамины группы В и РР, минеральные и другие биологически активные вещества. Из селекционированных на Кубани сортов тритикале наиболее перспективным является сорт Валентин. Белки зерна тритикале сорта Валентин более сбалансированы, отличаются высоким содержанием самой дефицитной аминокислоты – лизина. Аминокислотный скор по лизину составляет 65%, тогда как для зерна пшеницы, по данным ФАО, этот показатель соответствует 35% (1). Предварительно проведена сравнительная оценка хлебопекарных свойства муки пшеничной первого сорта и тритикалевой первого сорта из зерна тритикале Валентин. Хлебопекарные свойства как пшеничной, так и тритикалевой муки в основном определяются следующими основными показателями: газообразующей способностью, 188


силой муки или способностью образовывать тесто, обладающее определенными структурномеханическими свойствами и автолитической активностью. Отличительные особенности структурно-механических свойств пшеничного теста, сочетающего упругость с вязкостью, обусловлены именно способностью белков пшеницы образовывать клейковину. Эту важнейшую для хлебопечения способность пшеница передала тритикале. Поэтому была исследована сила муки пшеничной первого сорта и тритикалевой муки первого сорта по содержанию и качеству клейковины. Результаты исследований представлены в таблице 1. Таблица 1 – Показатели, характеризующие силу муки Мука Тритикалевая Пшеничная

Качество клейковины

Содержание клейковины, %

Нидк, ед. приб.

23,0 29,9

65 55

группа качества 1 1

характеристика хорошая хорошая

Из приведенной таблицы видно, что содержание клейковины в муке из зерна тритикале на 7 % ниже, чем пшеничной. Клейковина и тритикалевой, и пшеничной муки характеризуется как хорошая и имеет первую группу качества. Поскольку сила муки зависит не только от количества и качества клейковины, но и от структурно-механических свойств теста, в работе исследовали структурно-механические свойства теста из тритикалевой и пшеничной муки на приборе «Структурометр СТ-1». По структурно-механическим свойствам тесто из пшеничной и тритикалевой муки относится к псевдопластичным материалам. Оно занимает промежуточное положение между идеально упругим телом и истинно вязкой жидкостью, поэтому анализируя данные таблицы 2, можно сделать вывод о том, что тесто из тритикалевой муки обладает большей вязкостью, чем пшеничное. Таблица 2 – Структурно- механические свойства теста из тритикалевой и пшеничной муки Показатели структурометра Мука Н1 Н2 Тритикалевая 7,58 6,73 Пшеничная 6,19 5,37 Хлебопекарные свойства муки зависят также от углеводно-амилазного комплекса. С этим комплексом связано второе важнейшее свойство муки – газообразующая способность (ГОС), т.е. образование при брожении углекислого газа, необходимого для разрыхления теста. Газообразующая способность муки обуславливается содержанием в ней собственных сахаров и её сахаробразующей способностью, т.е. способностью образовывать в тесте мальтозу при расщеплении крахмала амилолитическими ферментами. По ГОС можно судить об ожидаемой интенсивности брожения теста в период его созревания, затем в период расстойки и начальный момент выпечки. Газообразующая способность тесно связана с автолитической активностью муки, которая оценивалась по числу падения, равному для пшеничной муки 465 сек, а для тритикалевой - 244 сек. Анализируя данные оценки хлебопекарных свойств пшеничной и тритикалевой муки, пришли к выводу о необходимости исследования хлебопекарных свойств их смеси с целью определения оптимального соотношения для получения муки с лучшими хлебопекарными свойствами. С этой целью исследовали хлебопекарные свойства смеси пшеничной и тритикалевой муки в соотношениях соответственно 30:70, 70:30 и 50:50. Полученные результаты приведены в таблице 3. 189


Таблица 3 - Характеристика проб смеси пшеничной и тритикалевой муки Пробы муки Смесь муки пшеничной и тритикалевой 70 : 30 Смесь муки пшеничной и тритикалевой 50 : 50 Смесь муки пшеничной и тритикалевой 30 : 70

ГОС, см3

ЧП, сек

Показания структурометра, мм

Нидк, ед. приб,

Содержание клейковины, %

1444

377

6,87

53

28,6

1492

324

6,39

59

26,4

1168

284

7,47

63

23,0

Для окончательного выбора оптимального соотношения пшеничной и тритикалевой муки проведена серия пробных лабораторных выпечек при указанном соотношении пшеничной и тритикалевой муки, в качестве контроля были выпечены образцы из тритикалевой и пшеничной муки. Влажность теста всех образцов составляла 44,5%. Результаты представлены в таблице 4. Таблица 4- Показатели качества хлеба Хлеб из Хлеб из Показатели качества хлеба пшеничной тритикалемуки вой муки Удельный V , см3/100г хлеба 290 278 Формоустойчивость 0,64 0,66 подового хлеба, H/D Влажность мякиша, % 44.0 43,8 Кислотность, град, 1,3 1,4 Пористость, % 70 68 Сжимаемость мякиша ∆Нобщ, ед. 50 60 прибора Упругость мякиша ∆Нупр, ед. 23 25 прибора Пластичность ∆Нпл, ед. прибора 27 35

Пробы хлеба при разном соотношении муки 30:70 50:50 70:30 331 321 315 0,62

0,66

0,63

44.1 1,4 75

43,9 1,3 74

44 1,3 72

60

57

47

25

26

18

35

31

29

Проведя оценку результатов, представленных в таблице 4, установили, что наилучшие показатели качества хлеба достигаются при соотношении пшеничной и тритикалевой муки 30:70, однако в процессе обминки и разделки тесто значительно залипало, поэтому все дальнейшие исследования проводились на смеси пшеничной и тритикалевой муки в соотношении 50:50. С целью снижения содержания усвояемых углеводов в хлебобулочных изделиях функционального назначения и придания им приятного сладкого вкуса использовали в качестве сахарозаменителя стевиозид, который является одним из наиболее перспективных натуральных сахарозаменителей в пищевой промышленности. Стевиозид - это подслащивающее вещество гликозидного типа – в 300 раз слаще сахарозы, проявляет стабильность при термообработке, не ферментируется в широком интервале рН, не токсичен и не вызывает побочных эффектов в организме человека. Стевиозид идеально подходит для людей, страдающих диабетом и нарушениями углеводножирового обмена (2). В работе проведены исследования влияния различных дозировок стевиозида на хлебопекарные свойства смеси пшеничной и тритикалевой муки, в результате чего установлено, что внесение стевиозида, в отличие от сахара, практически не влияет на ГОС 190


муки, так как газообразование идет только за счет собственных сахаров муки и ее сахаробразующей способности, а стевиозид не участвует в этом процессе. При выборе оптимальной дозировки стевиозида, вносимого в тесто из смеси, использовались его дозировки, эквивалентные по сладости 5, 10 и 15% сахарозы к массе муки. Сравнительная оценка проб, приготовленных с различными дозировками стевиозида, показала, что наилучшими органолептическими показателями обладает образец, содержащий 0,033% стевиозида, который по сладости соответствует образцу, содержащему 10% сахара к массе муки. При внесении стевиозида в дозировке, эквивалентной 5% сахара, сладость практически не чувствуется, а при использовании дозировки, эквивалентной 15% сахара, ощущается послевкусие. Важными сырьевыми компонентами, снижающими энергетическую ценность хлебобулочных изделий и придающими им функциональные свойства, являются источники пищевых волокон. В хлебопекарном производстве в качестве источников пищевых волокон чаще всего используются отруби диетические или дробленое зерно, которые затемняют мякиш, а также микрокристаллическая целлюлоза. В последнее время большой интерес вызывают свекловичные пищевые волокна, полученные по технологии, разработанной в Северо-Кавказском НИИ сахарной промышленности. Из литературных источников известно, что при приготовлении ржано-пшеничного теста наилучшие результаты достигаются при дозировке свекловичных пищевых волокон 2 и 2,5%, поэтому предварительно исследовали влияние их в такой дозировке на хлебопекарные свойства смеси пшеничной и тритикалевой муки (рис. 1). 105 % 100 95 90 85 80 75 ГОС контроль

ЧП

С труктурноС ожержание ИДК механические клейковины свойства 2% свекловичных волокон 2,5% свекловичных волокон

Рисунок 1– Влияние пищевых волокон на хлебопекарные свойства муки, % от контроля На рисунке 1 видно, что газообразующая способность муки (ГОС) и количество отмываемой клейковины при внесении пищевых волокон снижается, поскольку волокна вносились в счет муки, а структура ее и теста укреплялась за счет повышенной водопоглотительной способности волокон, о чем свидетельствуют показатели прибора ИДК1 и структурометра. С целью определения влияния свекловичных волокон на качество хлеба при безопарном способе приготовления теста из смеси пшеничной и тритикалевой муки проведена серия пробных лабораторных выпечек, результаты которых представлены в таблице 5. Результаты пробной лабораторной выпечки (табл. 5) показали, что при внесении свекловичных пищевых волокон основные показатели качества хлеба по сравнению с контролем снижались, но при дозировке свекловичных пищевых волокон 2,5 % качество 191


изделий было выше, чем при дозировке 2 %. Однако в тесте явно присутствовали темные вкрапления, которые отразились на цвете мякиша. Мякиш значительно темнее контрольного образца. Таблица 5 - Влияние свекловичных пищевых волокон на качество хлеба Дозировка свекловичных волокон, % Показатели качества хлеба Контроль 2 2,5 3 Удельный объем, см /100г 321 257 274 Формоустойчивость подового 0,66 0,61 0,6 хлеба, H/D Кислотность, град 1,3 1,4 1,4 Пористость, % 74 68 70 Сжимаемость мякиша ∆Нобщ, 57 61 74 ед. прибора Упругость мякиша ∆Нупр, ед. 26 30 23 прибора Пластичность ∆Нпл, ед. 31 31 51 прибора Для придания высоких потребительских свойств хлебобулочным изделиям функционального назначения целесообразно использовать осветленные пищевые волокна, представителем которых является «Камецель WF 200». «Камецель WF 200» - это натуральный растительный продукт из структурообразующих частей пшеницы, обладающий чистым нейтральным вкусом, без посторонних запахов. Введение «Камецели WF 200» в рецептуру продуктов питания снижает их энергетическую ценность, так как она содержит не менее 90% пищевых волокон, которые не перевариваются в организме человека, но играют огромную роль в его жизнедеятельности. Они очищает желудочно-кишечный тракт и усиливает его деятельность (3). На основании литературных данных установлено, что «Камецель WF 200» вносится при производстве хлебобулочных изделий в дозировке от 1 до 2,0%, поэтому предварительно исследовали ее влияние в дозировке от 1 до 2,0% в счет муки на хлебопекарные свойства муки (табл. 6). Установлено, что влияние «Камецели WF 200» на хлебопекарные свойства муки аналогично влиянию свекловичных пищевых волокон. ГОС снижается, поскольку «Камецель WF 200» не участвует в процессе брожения, структурно-механические свойства клейковины и теста несколько укрепляются. Таблица 6 – Влияние «Камецели WF 200» на хлебопекарные свойства муки Содержание Показания ГОС, ЧП, клейковин Пробы муки структурометр Нидк, ед. приб. см3 сек ы, а, мм % Контроль 1492 324 6,39 59 26,4 Дозировки 1 1348 327 5,97 56 24,8 «Камецели 1,5 1318 332 5,75 55 24,8 WF 200», 2 1305 339 5,61 54 24,4 % Известно, что «Камецель WF 200» обладает высокой водоудерживающей способностью, характеризующейся степенью набухания до 400%, она укрепляет тесто, поэтому влажность теста в опытных образцах повышали на 1%. 192


В результате проведенной пробной лабораторной выпечки установлено, оптимальная дозировка «Камецели WF 200» составляет 2% в счет муки, при которой по основным показателям качества опытные пробы хлеба уступают контрольным в меньшей степени, чем при дозировке 2,5%. (табл. 7.) Таблица 7 -Результаты пробной лабораторной выпечки Показатели качества хлеба

Контроль

Удельный объем, см3/100г Формоустойчивость подового хлеба, H/D Кислотность, град Пористость, % Сжимаемость мякиша ∆Нобщ, ед. прибора Упругость мякиша ∆Нупр, ед. прибора Пластичность ∆Нпл, ед. прибора

321 0,66 1,3 74 57 26 31

Дозировки «Камецели WF 200», % 2 2,5 278 259 0,51 0,52 1,3 1,3 70 68 48 45 20 20 28 25

В результате проведенной пробной лабораторной выпечки установлено, оптимальная дозировка «Камецели WF 200» составляет 2% в счет муки, при которой по основным показателям качества опытные пробы хлеба уступают контрольным в меньшей степени, чем при дозировке 2,5%. Пробы хлеба характеризовались светлым мякишем. С целью улучшения реологических свойств теста при внесении пищевых волокон в рецептуру целесообразно включать жировые продукты. В качестве жировых продуктов при производстве диетических и лечебнопрофилактических хлебобулочных изделий целесообразно использовать растительные масла, которые способствуют улучшению реологических свойств теста, повышению качества готовых изделий и их биологической ценности. С целью улучшения реологических свойств теста в качестве жировых продуктов использовали подсолнечное, кукурузное и горчичное масло в дозировке 2,5% к массе муки. При такой дозировке существенно не повышается энергетическая ценность хлебобулочных изделий. Предварительно исследовали влияние этих масел на реологические свойства клейковины и теста (табл. 8). Таблица 8 Влияние растительных масел на хлебопекарные свойства муки Показатели, характеризующие силу муки Варианты содержание показания Нидк, ед. приб. структурометра, мм клейковины, % Контроль 6,39 26 59 подсолнечного 13,75 26 56 Дозировка растительного горчичного 12,66 26 64 масла, 2,5% кукурузного 14,50 26 59 Установлено, что такая дозировка растительных масел существенное влияние на количество клейковины не оказывает, а тесто расслабляется. В работе проведены исследования влияния этих масел на качество хлебобулочных изделий. Тесто готовилось безопарным способом. Результаты пробной лабораторной выпечки показали, что при внесении растительных масел основные показатели качества хлеба улучшаются, наилучшие результаты достигаются при внесении подсолнечного масла (табл. 9).

193


Таблица 9- Влияние растительных масел на качество хлеба Дозировка растительного масла, 2,5% Показатели качества хлеба Контроль подсолнечного горчичного кукурузного Удельный объем, см3/100г 321 370 345 353 Формоустойчивость подового 0,66 0,6 0,62 0,56 хлеба, H/D Влажность мякиша, % 4 3 ,7 4 3 ,2 4 3 ,2 4 3 ,2 Кислотность, град 1,3 1,4 1,4 1,4 Пористость, % 74 78 75 74 Сжимаемость мякиша ∆Нобщ, 57 96 79 85 ед. прибора Упругость мякиша ∆Нупр, ед. 26 45 33 38 прибора Пластичность ∆Нпл, ед. 31 51 46 47 прибора Таким образом, установлено, что для разработки технологии хлебобулочных изделий хорошего качества функционального назначения на основе тритикалевой муки, характеризующихся повышенной биологической и пониженной энергетической ценностью в рецептуру целесообразно включать источники пищевых волокон, стевиозид и растительные масла. Литература 1. Возделывание и использование тритикале в Краснодарском крае / А.А. Романенко, В.Б. Тимофеев, Л.А. Беспалова и др.; РАСХН, КНИИСХ. – Краснодар: Издательство «ЭДВИ», 2004. – 56 с. 2. http://www.rada-centre.ru/shop5_1_84.html 3. Красина И.Б., Карачанская Т.А., Красюк А.В. Технологические свойства пищевых волокон в производстве мучных кондитерских изделий // Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века: Сб. мат-лов международной научн.-практ. конф. – Краснодар, 2009. – С. 282-284.

194


ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ТРИТИКАЛЕВОЙ МУКИ Калмыков П.Н., Попова О.Г., Попова В.А. 352235, Краснодарский край, Новокубанский район, ст. Прочноокопская, ул. Ленина, 156 e-mail: uchastie@pochta.ru 350039, г. Краснодар, ул. Удобная,23 e-mail: popova_og@mail.ru Исследование минерального и аминокислотного состава муки позволяет установить превосходство зерна тритикале для производства муки, используемой в мучных кондитерских изделиях. Колючевые слова: пшеница, тритикале, мука, мучные кондитерские изделия, функциональное назначение Kalmykov P.N., Popova O. G., Popova V.A. Research of mineral amino acid composition of flour allows us to establish the superiority of triticale grain to produce flour used in bakery pastries products. Key words: wheat, triticale, flour, bakery pastries products, functional purpose. «Устойчивое обеспечение всех слоев населения качественными и безопасными продуктами питания является приоритетом государственной политики» [1]. Среди жизненно важных факторов, которые позволяют человеку вести активный и полноценный образ жизни, важная роль отводится полноценному питанию. Нормированное количество основных веществ, включающих минеральные вещества, витамины, жиры, клетчатку, растворимые и нерастворимые белки с установленным аминокислотным составом представляют основу нормального осуществления обмена веществ, роста и развития организма, защиту его от неблагоприятных факторов, обеспечение всех его жизненных функций. Концепция оптимального питания предусматривает, прежде всего, использование натуральной сельскохозяйственной продукции, в создании новых видов продуктов, которые входят в ежедневный рацион питания человека, имеют функциональное назначение, способствуют насыщению организма человека необходимыми веществами, а также имеют привлекательный внешний вид, приятный вкус, запах, длительный срок хранения. В последние годы кондитеры расширяют свой ассортимент и включают в него высококачественные и более дорогие продукты, обеспечивающие новые потребительские свойства. По данным потребления кондитерских изделий можно установить, что наиболее развивающимися группами кондитерских изделий следует считать мучные кондитерские изделия. Это подтверждают результаты исследования, проведенного сотрудниками лаборатории по изучению и планированию структуры питания населения НИИ питания РАМН (руководитель - д.м.н. А.К.Батурин). «Установлено, что 20-25% детского и 6-13,5 взрослого населения регулярно потребляют мучные кондитерские изделия промышленного производства, 5-12%-сахаристые изделия. Среди мучных кондитерских изделий предпочтение отдается сдобному печенью (2,5-9,3% опрошенных), пряникам (3,8-6,4%), вафлям и крекеру (1,3-3,1%). Дети и подростки отдают предпочтение шоколадным конфетам (более 6% опрошенных), люди старшего возраста – карамели». Обеспечение населения мучными кондитерскими изделиями из сырья растительного происхождения, рассматривается как перспективная деятельность реализации политики Российского государства [ 2 ]. 195


Основным сырьем для мучных кондитерских изделия является мука, выработанная из хлебных злаков. Поэтому целесообразно изучить новые зерновые сорта, мука из которых имеет функциональное назначение и хорошие технологические свойства, позволяющие использовать её в производстве, т.е. она может являться основным сырьем для мучных кондитерских изделий. Тритикале, созданная гибридизацией пшеницы с рожью, обладает лучшими свойствами исходных родов и находит все более широкое применение в хлебопекарной и кондитерской промышленности, пивоварении и производстве спирта и алкогольных напитков. Пшенично – ржаной амфидиплоид определен культурой, которая используется как в России, так и во многих развитых странах. Хотя селекция новой культуры начата недавно [3], в настоящее время известны десятки сортов тритикале озимого и ярового, обладающие высокой продуктивностью зерна, иммунитетом к грибковым заболеваниям, хорошей зимостойкостью и др. Следует обратить внимание, что между сортами тритикале, полученными различными селекционерами при использовании различных исходных форм, разных методов селекции, и условий выращивания имеются различия в физико – химических и биохимических свойствах. Общими признаками являются: высокая активность α – амилазы в зрелом зерне, т.е. признак, унаследствованный от ржаного родителя; количество и качество клейковины в различных гибридах сильно варьирует. Содержание аминокислот в тритикале выше, чем у пшеницы. По фракционному составу белки тритикале занимают промежуточное положение между белками пшеницы и ржи. Образуют клейковину в зависимости от сорта тритикале, условий выращивания и помола. На полях, станицы Прочноокопская, Новокубанского района, Краснодарского края выращиваются сорта тритикале «Макар», «Валентин – 90». Злаковые выращивались в одинаковых условиях, на одном поле. В 2012 году проведен производственный помол тритикалевой муки. Размол зерна проводился на одном оборудовании, соблюдался один технологический процесс. Мука прошла процедуру сертификации в установленном порядке. Для зерна, муки и печенья, полученного из муки тритикале разработаны нормативные документы, проведена промышленная апробация. Остановимся подробнее на особенностях используемых сортов тритикале. Зерновой сорт «Макар» передан на Государственное сортоиспыта��ие в 2006 году. Сорт позднеспелый, среднерослый. Морозоустойчивость повышенная. Лист средней длины и ширины с очень сильным восковым налетом. Колос пирамидальный, остистый, средней длины и плотности, при созревании белый. Зерно удлиненное, красное, стекловидное, средней крупности, масса 1000 зерен 45-52 г, натура 725-770 г/л. Предназначен для использования на зернофураж, в зеленом конвейере, в приготовлении сенажа, сена, гранул, брикетов [4 ]. Сорт Валентин – 90 выведен методом межсортовой гибридизации в пределах рода Triticale. Включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ с 2007 года. Сорт среднепоздний, среднерослый. Колос белый, цилиндрический, средней длины и плотности, наполовину остистый (ости от середины колоса короткие, тонкие, негрубые). Зубец колосковой чешуи короткий, острый, второй зубец отсутствует (плечо скошенное, округлое). Зерно светло-красное, стекловидное, овально-удлиненное, средней крупности, масса 1000 зерен 40-45 г, натура 705-725 г/л. Потенциальная урожайность зерна - 100 ц с 1 га, зеленой массы от 500 до 900 ц с 1 га. Содержание белка, в зависимости от предшественника, от 9 до 13%. Обладает высокими пищевыми качествами, содержание клейковины в зерне до 21%, первой группы качества. Обладает высокими хлебопекарными качествами. Относится к группе зернокормовых сортов, пригоден в зеленом конвейере, в приготовлении сенажа, сена, гранул, брикетов [4]. На зерно, использованное нами для помола и дальнейшей переработки в мучные кондитерские изделия разработаны ТУ 9711 – 001 –29546352 –11 «Тритикале озимая для муки кондитерской». Основные показатели качества зерна, по которым судят о степени 196


пригодности его для помола, подразделяются на две группы: органолептические – определяются с помощью органов чувств человека, и физико-химические – определяются с помощью приборов и химических анализов. Изменение этих показателей (по отношению к нормальному, свойственному данному сорту и виду тритикале) характеризует недозрелость или порчу зерна. Органолептические показатели представлены в таблице 1. Таблица 1 Наименование Содержание характеристики показателя Макар Валентин -90 (характеристики) Цвет Светло-коричневый с Светло-коричневый с легкой кремовым оттенком желтизной Запах Свойственныйзерну, без посторонних запахов, не затхлый, не плесневый Зерно тритикале для муки кондитерской по физико-химическим показателям должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2. Таблица 2 Наименование Содержание характеристики показателя (характеристики) Макар Валентин -90 Массовая доля влаги, %, не более 14,5 14,5 Целые зерна пшеницы и ржи, не более, % 15,0 15,0 Число падения, с, не менее не ограничено 180 Количество крахмала, %, не менее 43,0 40,2 Количество белка, %, не менее 7,0 9,0 Зольность, %, не более 1,5 1,7 Зараженность вредителями не допускается Зараженность вредителями хлебных запасов не допускается 2,0 3,0 Сорная примесь, не более, % в том числе: 1,0 1,0 испорченные зерна 0,3 1,0 минеральная примесь в числе минеральной примеси: 0,1 0,1 галька 0,05 0,05 шлак и руда вредная примесь в числе вредной примеси: горчак позучий, вязель разноцветный, спорынья, головня куколь Зерновая примесь, не более, % 0,15 0,1 в том числе: проросшие зерна 4,0 5,0 Зараженность фузариозными зернами не допускается Металломагнитная примесь, мг в 1 кг зерна; размером отдельных частиц в наибольшем линейном измерении 0,3 мм и (или) массой не более 0,4 мг, не более 3,0 3,0 Наиболее важными физико-химическими показателями определены: – влажность зерна, повышение которого активизирует деятельность находящихся в нем ферментов и микроорганизмов, что приводит к потерям или порче зерна при хранении; 197


– засоренность зерна примесью зерен ячменя, пшеницы, ржи, проросшего, семенами горчака, вязеля, куколя изменяет характеристики муки, предназначенной для употребления в пищу. Учитывая специфику зерна тритикале, прежде всего, подтверждена безопасность для человека при употреблении в качестве продуктов питания. Разработаны технические условия на тритикалевую муку ТУ 9293 – 002 –29546352 –11. «Мука кондитерская «Прочноокопская». Настоящие технические условия распространяются на муку кондитерскую «Прочноокопскую», вырабатываемую из зерна тритикале сорта «Макар» и сорта «Валентин -90», предназначенную для производства мучных кондитерских и кулинарных изделий, для переработки на промышленных предприятиях, пекарнях, на предприятиях общественного питания. Мука кондитерская подразделяется: - кулинарная (вырабатывается из зерна тритикале сорта «Макар»); - производственного назначения (вырабатывается из зерна тритикале сорта «Валентин -90»). По органолептическим показателям мука кондитерская «Прочноокопская» должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3. Таблица 3 Наименование Содержание характеристики показателя производственного кулинарная (характеристики) назначения Цвет Белый с легкой желтизной Белый с серовато кремовым оттенком Запах Свойственный муке, без посторонних запахов, не затхлый, не плесневый Вкус Сладковатый, без посторонних привкусов, не кислый, не горький Хруст При разжевывании хруст не ощущается По физико-химическим показателям мука кондитерская «Прочноокопская» должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 4. В образцах «Муки кондитерской «Прочноокопская» определено количество незаменимых аминокислот, часть из которых относится к незаменимым, их содержание типично для злаковых. В муке из сорта «Макар» лизина, фенилаланина, метионина, пролина, аланина, треонина, гистидина, глицина значительно больше. В этих же образцах отмечается пониженное количество цистина, изолейцина, тирозина, валина, аргинина, серина, глутаминовой кислоты. В муке из сорта «Валентин - 90» лизина, фенилаланина, цистина, метионина, тирозина, пролина, аланина, треонина, глицина, гистидина значительно больше. В этих же образцах отмечается пониженное количество лейцина, изолейцина, тирозина, валина, серина, глутаминовой кислоты. Зерно тритикале не уступает зерну пшеницы по содержанию минеральных веществ. В муке из сорта «Макар» по сравнению с пшеничной мукой, значительно повышено количество меди, калия, натрия, кальция. Наряду с этим снижено количество цинка, железа, фосфора. В муке из сорта «Валентин - 90» по сравнению с пшеничной мукой значительно повышено количество меди, цинка, железа, марганца калия, магния, кальция, фосфора. Наряду с этим снижено количество натрия. Исследованные минеральный и аминокислотный состав тритикалевой муки определяют её функциональную направленность биологическую и пищевую ценность.

198


Таблица 4 - Физико-химические показатели «Мука кондитерская «Прочноокопская» Содержание характеристики по НД для кулинарная производственного пшеничной (из зерна из сорта назначения (из зерна из Наименование хлебопекарн Макар) сорта «Валентин -90) показателя ой муки, по суммарная по суммарная (характеристики) высший результа характерист результа характерист сорт там ика там ика (ГОСТ Р испытан погрешност испытан погрешност 52189-2003) ий и, ± ∆ ий и, ± ∆ Массовая доля влаги, %, 15,0 13,9 0,7 13,2 0,7 не более Массовая доля сырой 28,0 0,12 1,4 19,8 1,4 клейковины, %, не менее Качество сырой 20 - 75 5,0 56,0 5,0 клейковины, усл.ед. прибора ИДК, не менее Крупность помола, % 5,0 0,4 0,8 остаток на шелковом сите № 38 , не более Массовая доля золы в 0,55 0,52 0,03 0,54 0,03 пересчете на а.с.в., %, не более Кислотность, град., не 4,0 1,6 0,3 2,0 0,3 более 49,6 1,5 35,21,5 Автолитическая активность,%, в пересчете на сухое вещество Металломагнитная 3,0 0,5 0,4 примесь, мг в 1 кг муки; размером отдельных частиц в наибольшем линейном измерении 0,3 мм и (или) массой не более 0,4 мг, не более Белизна, условных 54,0 67,0 60,0 единиц прибора Р3-БПЛ, не менее Число падения «ЧП», с, 185 0,2 228 не менее Массовая доля белка, % 6,9 – 12,0 7,92 0,2 9,15 0,3 Растворимые белки, % 7,92 0,2 8,92 0,3 Массовая доля сырого 0,9 – 1,9 0,46 0,4 0,62 0,4 жира, % Массовая доля крахмала, 54,1 – 67,7 77,53 0,2 76,68 0,2 % Массовая доля 0,5 -1,5 0,60 0,3 0,53 0,3 клетчатки, %

199


О муке тритикале вообще, говорить нельзя, можно характеризовать только муку, выработанную из какого-то определенного сорта в определенном месте выращивания, условиях помола. Большие перспективы в применении тритикалевой муки «Прочноокопская» в качестве основного компонента сырья в производстве мучных кондитерских изделий (печенье, бисквиты, рулеты, кексы, крекеры и др.), при приготовлении «быстрых завтраков». Мучные кондитерские изделия – продукция, пользующаяся повышенным спросом у населения. Основным сырьем являются: мука, сахар, жир, которые создают характеристики, свойственные установленному наименованию. К мучным кондитерским изделиям относятся: вафли [ГОСТ14031-68] изготавливаются из вафельных листов с начинками в виде прослоек или без начинок. Вырабатывают вафли с жировой, помадной, фруктовой начинкой. Основным сырьем для вафельных листов является мука, сахар, яйца, эмульгаторы. Вафли обладают высокой энергетической ценностью; галеты [ГОСТ14032-68] – простые без жира и сахара или улучшенные с жиром и сахаром, вырабатываются из пшеничной муки с применением дрожжей и химических разрыхлителей. В зависимости от рецептуры, галеты делятся на простые, улучшенные и диетические. Галеты имеют энергетич��скую ценность в соответствии с рецептурой; крекеры [ГОСТ14033-96] – сухое печенье с жиром или с жировой прослойкой на дрожжах и химических разрыхлителях с вкусовыми добавками или без них. По энергетической ценности крекеры соответствуют сахарному печенью, однако по структуре более близки к печенью затяжному; рулеты бисквитные [ГОСТ14621-78] представляют собой свернутые пласты выпеченного полуфабриката, прослоенные разнообразными начинками. В зависимости от применяемой начинки, различают рулеты кремовые, фруктовые, творожные, маковые и др. Энергетическая ценность – высокая; кексы [ГОСТ15052-69] – сдобные изделия, с начинками и без начинок, приготовленные на дрожжах или химических разрыхлителях, а также без дрожжей и химических разрыхлителей. Это сдобные кондитерские изделия с внесением масла, яйцепродуктов, орехов, изюма, цукатов, что обеспечивает их повышенную энергетическую ценность; изделия кондитерские пряничные [ГОСТ14901-89] – изделия разнообразной формы, преимущественно круглые с выпуклой поверхностью, содержащие значительное количество сахаристых веществ и большей частью различные пряности. К виду пряников относят также коврижки, представляющие собой прослоенный чаще всего фруктовой начинкой или вареньем выпеченный полуфабрикат из пряничного теста, имеющий прямоугольную плоскую форму; печенье [ГОСТ 24901-89] – кондитерские изделия, содержащие в рецептуре муку, сахар, различные химические разрыхлители или дрожжи, жир, молочные и другие пищевые продукты. Печенье вырабатывается различной формы или наборами в виде смесей нескольких наименований, включающих печенье сахарное, затяжное, сдобное, овсяное, ореховое и другие сорта, приготовленные в зависимости от рецептуры и технологии. Виды такого печенья обладают повышенной энергетической ценностью; восточные сладости мучные [ГОСТ Р 50228-92] – высокорецептурные изделия, приготовленные по специальным технологиям с использованием нетрадиционных видов сырья. Этот вид мучных кондитерских изделий имеет повышенную энергетическую ценность. Технологии для производства мучных кондитерских изделий из тритикалевой муки «Прочноокопская»с использованием классических видов сырья достаточно отработаны. Композиция для приготовления сахарного печения из тритикалевой муки зарегистрирована в Государственном реестре изобретений Российской Федерации. Разработаны ТУ 9136 – 002 –09306717–12 «Набор печенья сахарного «Андрейка». Использование муки кондитерской «Прочноокопская», применение новых способов производства изделий из неё, а также оригинальных способов приготовления полуфабрикатов способствует разработке новых видов мучных кондитерских изделий, которые должны иметь не только биологическую и пищевую ценность, но и выполнять профилактические функции. 200


Необходимо проводить дальнейшие исследования для получения подтверждения о целесообразности использования тритикалевой муки в продуктах ежедневного потребления для здоровых и ослабленных людей, в питании детей. Литература 1. Колончин, К.В. Пищевая и перерабатывающая промышленность в 2008 г – состояние и перспективы / К.В. Клочкин // Пищевая промышленность. – 2009. – № 3. – С. 8 – 9. 2. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 – 2012 гг / Утверждена постановлением Правительство РФ от 14.07.07. № 446. 3. Алданов, А.Д. Ржано-пшеничные гибриды в процессе их изучения и использования для селекции / А.Д. Алданов, П.А.Харитонов, П.Г. Шестаков. – М.: Колос, 1936. – 205 с. 4. Романенко, А.А. Каталог. Сорта и гибриды / А.А. Романенко [и др.]. – Краснодар: Эдви, 2011. – 135 с.

201


НОВЫЕ СОРТА ТРИТИКАЛЕ В ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА *Карчевская О.Е., *Дремучева Г.Ф., **Еркинбаева Р.К. *ГНУ ГОСНИИ хлебопекарной промышленности Россельхозакадемии, 107553 г.Москва, ул. Б.Черкизовская д.26 А E-mail: obishleb@yandex.ru **Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского, 109004, г.Москва, ул. Земляной вал 73 Ключевые слова: зерно тритикале, тритикалевая мука, сорт зерна тритикале Валентин, ТИ-17, Трибун, Корнет, Каприз, Консул, Капрал, хлебопекарные свойства, белизна, клейковина, хлеб, удельный объем хлеба, мякиш, эластичность, пористость, технологии хлеба NEW GRADES TRITICALE IN TECHNOLOGY OF BREAD *Karchevskaya O.E., *Dremucheva G.F., **Erkinbayeva R. K. *State Research Institute of Bread-Making Industry of Russian Academy of Agricultural Sciences, 107553.Moscow, str. B.Cherkizovskaya d.26 A E-mail: obishleb@yandex.ru **The Moscow state university of technologies and management of K.G.Razumovsky, 109004, Moscow, st. Earth shaft 73 Key words: grain triticale, triticale flour, grain triticale, sorts Valentin Consul, Tribunes, Cornet, Whim, Сonsul, Corporal, grinding coarseness, breads characteristic, flour of the second sort, whiteness, gluten, falling number, bread, volume bread, soft part of bread, resilience, porosity, technologies of bread the preparation Перспективной зерновой культурой для расширения сырьевой базы для хлебопекарной промышленности является тритикале. В ГНУ ДНИИСХ, КНИИСХ им П.П. Лукьяненко, Московский НИИСХ созданы сорта тритикале с высокой продуктивностью, засухоустойчивостью, зимостойкостью и иммунностью к ряду заболеваний и с отличными технологическими свойствами. Последний вывод подтверждается исследованиями технологических свойств зерна тритикале и муки проводимых во многих научных организациях, для целей хлебопекарной, кондитерской, бродильной и других отраслей производства. Отсутствие единой нормативной документации на тритикалевую муку является одним из факторов, сдерживающих практическую реализацию результатов исследований. В ГНУ ГОСНИИХП в рамках НИР изучены перспективные сорта тритикале (Корнет, ТИ-17, Трибун, Корнет, Валентин, Консул, Немчиновский-56, Капрал и др.), с целью создания нормативных показателей качества муки, технологий хлебобулочных, мучных кондитерских и кулинарных изделий из неё. Выявлено, что изучаемые сорта тритикале одинаковые по технологическим показателям (натура, стекловидность). Определено, что содержание белка по методу Кьельдаля в исследуемых помолах муки находилось в пределах от 10,5 до 13,6 %. Наибольшее количество белка имели пробы из сортов зерна Капрал, Трибун, Немчиновский-56 - 13,6 %, Корнет и Консул - 13,4 % , Валентин -12,8 %, Каприз и ТИ-17 – 12,6 %. На основании полученных результатов НИР (2009-2011 гг.) разработаны основные положения методологии оценки качества тритикалевой муки. Определены факторы значимости конкретных хлебопекарных свойств зерна и муки, обеспечивающие наилучшее качество хлеба: содержание сырой клейковины – от 9,0 до 24,0 %, по качеству клейковина 202


должна быть не ниже II группы, число падения – 190-280 с, автолитическая активность - 2550 % водорастворимых веществ в пересчете на сухое вещество. В зависимости от массовой доли сырой клейковины, белизны (или массовой доли золы) тритикалевую муку классифицировали по сортам: высший, первый и второй. Установлены нормы оптимальных показателей качества муки, определяемые с использованием приборов амилографа и реоферментометра. Температура достижения максимальной вязкости водно-мучной суспензии должна быть - 68-72 °С, максимальная вязкость – 300-750 усл.ед. AU (амилограф), газообразующая и газоудерживающая способность (по реоферментометру) - 1300-1900 см3. Полученные данные коррелируют с регламентированными характеристиками муки, физико-химическими и органолептическими показателями качества хлеба. Оптимизированы известные технологии хлеба из тритикалевой муки с использованием концентрированной молочно-кислой закваски (КМКЗ) и др. [1]. Разработаны новые технологии: с использованием густых заквасок и двухфазный с применением жидкого полуфабриката. Установлены технологические параметры полуфабрикатов хлебопекарного производства: продолжительность брожения, влажность, кислотность, расход дрожжей, поваренной соли и порядок ее дозирования. Определена оптимальная дозировка густой закваски, которая составляет - 10-20 % от массы муки. Выявлена значимость скорости кислотонакопления в системе параметров приготовления теста и роль кислотосодержащих полуфабрикатов в её регулировании. Данные технологии обеспечивают высокие физико-химические и органолептические показатели качества хлеба из тритикалевой муки: удельный объем - от 2,85 до 3,5 г/см3, пористость - 80-84%, эластичный, упругий, не крошащийся и не комкующийся мякиш, мелкую, равномерную, тонкостенную пористость (рис.1). Хлеб из тритикалевой муки из разных сортов зерна

ТИ-17

Трибун

Каприз

ТИ-17

Трибун

Каприз

Рис. 1 Хлеб из тритикалевой муки из разных сортов зерна, выработанный по двухфазной технологии на жидком полуфабрикате Сенсорный анализ хлеба (вкус, запах, цвет мякиша, пористость, форма изделия) приготовленного по разработанным технологиям и рецептурам показал, что по качеству наилучшие были образцы из тритикалевой муки зерна Валентин, ТИ-17, Корнет и Трибун Немчиновский 56, Каприз и Капрал. Разработаны рецептуры и технологии хлеба из смеси тритикалевой и ржаной обдирной муки при различных их соотношениях (80:20, 60:40, 40:60, 20: 80). Установлено, что наилучшие физико-химические и органолептические показатели имели хлебобулочные 203


изделия из сортов Валентин, ТИ-17, Корнет, Трибун, Каприз при всех соотношениях и технологиях [2]. На рис. 2 представлены изделия из тритикалевой муки и смеси ее с ржаной обдирной по разработанным технологиям. Хл��бобулочные изделия из тритикалевой муки

Контроль

ТИ-17

Валентин

Корнет

Контроль Валентин Немчиновский-56 ТИ-17 Хлеб из смеси муки тритикалевой (60%) и ржаной