Целевой отбор — качества зерна новых сортов яровой пшеницы из селекционных питомников Дальнего Востока

Текст: М. В. Терехин, канд. с.-х. наук, доц.; Л. Н. Мищенко, канд. биол. наук, доц.; Н. М. Терехин, лаборант, исследователь, ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ»

Получение качественного зерна в неблагоприятных условиях всегда было актуальной и труднореализуемой задачей. В значительной мере сложности объясняются дефицитом внешних ресурсов и развитием болезней в течение вегетационного периода, однако немаловажную роль играет генотип растений, на основе которого необходимо реализовывать территориальную селекцию.

Для того чтобы зерно было признано продовольственным, оно должно соответствовать ряду жестких требований. По этой причине на протяжении последних 10 лет в научно-исследовательской лаборатории селекции зерновых культур ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ» в процедуру скрещивания обязательно вводятся не только высокоурожайные сорта, но и относящиеся к группам ценных или сильных пшениц.

КЛЮЧЕВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Специалисты научного учреждения в Амурской области провели исследования, в рамках которых изучались качества зерна новых, наиболее перспективных сортов яровой пшеницы из селекционных питомников. Работы проводились с 2017 по 2019 год. В ходе опыта были представлены 12 максимально конкурентоспособных сортов в сравнении со стандартом — вариантом местной селекции ДальГАУ 1. Для определения качества зерна были проанализированы различные параметры: натура, стекловидность, количество и свойства клейковины, активность альфа-амилазы. Известно, что ряд признаков могут положительно или отрицательно коррелировать между собой, что является дополнительным фактором, который следует учитывать в селекции яровой пшеницы. Натурная масса семян определяет важные технологические свойства, в частности выход муки, крупки, или семолины, содержание золы. Данный показатель зависит как от структуры зерновки, то есть длины, диаметра, глубины бороздки и других составляющих, так и от условий выращивания, или сроков посева, удобрений и погодных факторов. Наибольшее значение в формировании качества зерна имеют температура и влажность в период развития растений, особенно при наливе. Высокий первый параметр и недостаток влаги в это время способствуют образованию большого количества качественного белка. Содержание и свойства клейковины — важнейшие показатели, характеризующие зерно. Так как глютен пшеницы состоит на 80–90% из белков, их количество и качество тесно связаны с ее особенностями.

В ходе исследования закладка питомников проходила по стандартной схеме: площадь учетной делянки равнялась 10 кв. м, повторность была шестикратной. Посев осуществлялся сеялкой точного высева СКС-6А в оптимальные для южной зоны сроки — во вторую и третью декаду апреля. Норма высева — 5,5 млн всхожих зерен на гектар, согласно методикам Госкомиссии. Уборка проводилась комбайном Sampo 130. Качество материала устанавливалось по техническим условиям для пшеницы — ГОСТ Р 52554–2006. Количество клейковины определялось на приборе Glutomatic System, число падения — на устройстве ПЧП-3.

НАПОЛНЕННОСТЬ ЗЕРНА

Температурные условия в 2017–2019 годах были типичными, и отклонения от средних многолетних значений составляли всего 1–3ºС, тогда как количество выпавшей влаги превышало норму в отдельные месяцы разных лет в 1,5–2 раза. Сравнительно благоприятным оказался 2017 год, в то время как в 2019 году отмечались наибольшее количество осадков и сильное переувлажнение почвы. По объему влаги вегетационный период 2018 года имел средние показатели между предыдущими сезонами. В связи с разницей по уровню осадков качество собранной пшеницы существенно изменялось в годы исследований.

Натурная масса была наибольшей в относительно благоприятном 2017 году, когда был получен максимальный урожай и образцы в основном сформировали свыше 4 т/га. Семь экземпляров по данному показателю соответствовали группе ценных и сильных сортов. Увеличение количества осадков в 2018 и 2019 годах значительно снизило как продуктивность, так и параметр натуры. При этом следует отметить, что в более влажном 2019 году натурная масса была выше, чем в относительно менее сыром предыдущем сезоне, тогда как урожайность была практически одинаковой у большинства сортов. По-видимому, решающую роль сыграла своевременная уборка, предотвратившая стекание зерна. В 2019 году образцы имели более короткий вегетационный период и были собраны сразу после созревания, в то время как погодные условия 2018 года не позволили своевременно осуществить данную операцию, в результате чего произошло уменьшение натурной массы. Среди высеянных вариантов сорта КСИ-6 (ДальГАУ 1 × Туринская) и КСИ-32 (Амурская 1495 × Jo 08429) в течение двух лет соответствовали по критерию натуры ценным пшеницам.

ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА

Максимальная стекловидность отмечалась в 2018 и 2019 годах, когда зерно ряда вариантов имело значение этого параметра на уровне 80–90%. Несмотря на увеличенную влажность в период полного созревания, удалось сохранить высокое качество урожая за счет оптимальной организации процесса уборки. Кроме того, был определен ряд сортов, которые по стекловидности на протяжении трех лет относились к сильным или ценным образцам — КСИ-6, КСИ-32, КСИ-34 (Арюна × Zunnan) и КСИ-38 (ДальГАУ 1 × Лада). Во время исследования доля клейковины у амурских сортов могла достигать величины в 35–38%, при этом они имели первую группу качества. Однако для получения зерна с высокими показателями объема и качества глютена необходимы благоприятные погодные факторы. Например, в 2017 и 2018 годах большинство сортов можно было отнести к сильным и ценным образцам, тогда как в 2019 году ввиду избыточного количества осадков содержание клейковины в них снизилось до минимального уровня. Более того, отдельные варианты отличались столь незначительной концентрацией глютена, что было невозможно измерить его качество на приборе ИДК. Лишь два образца даже в экстремальных погодных условиях 2019 года смогли накопить максимальное количество клейковины — КСИ-6 и КСИ-38.

Как известно, активность альфа-амилазы в зерне оказывает существенное влияние на качество выпекаемого хлеба, поэтому для пшеницы хлебопекарного назначения этот параметр чрезвычайно важен. Оптимально величина числа падения, описывающего активность фермента, должна составлять 250 с. В условиях сухого 2017 года данный параметр оказался высоким: у ряда сортов падение пуансона происходило всего за 79–92 с. В этом же году отмечались образцы с оптимальным значением в интервале 239–273 с: КСИ-13 (Арюна × Зарянка), КСИ-17 (ДальГАУ 1 × Лада), КСИ-34 и КСИ-38. Наименьшая активность альфа-амилазы наблюдалась в 2018 году, когда у большинства сортов число падения было свыше 400 с.

КОРРЕЛЯЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

Как показали исследования, взаимная связь тех или иных признаков была нестабильной и могла проявляться лишь в отдельные годы. Зависимость средней силы между урожайностью и показателями качества зерна не выявлялась в благоприятные сезоны. Так, в переувлажненном 2019 году при снижении продуктивности была обнаружена ее позитивная корреляция с натурой, стекловидностью и количеством клейковины. В то же время длительность вегетации была положительно связана с качеством зерна в благоприятном году. При этом зависимость натуры и содержания глютена наблюдалась ежегодно. Наибольшая связь между этими признаками проявилась в 2017 году. В 2019 году она была слабой, а в 2018 году — почти отсутствовала. Корреляция между количеством клейковины и стекловидностью зерна оказалась средней в 2017 году и слабой или практически нулевой — в последующих двух сезонах. Активность альфа-амилазы, или числа падения, обнаруживала отрицательную взаимосвязь с натурной массой лишь в 2019 году, а со стекловидностью отмечалась слабая корреляция в 2018 и 2019 годах. Положительная зависимость была установлена между натурой и стекловидностью только в благоприятном 2017 году. Корреляция между активностью альфа-амилазы и количеством клейковины не была выявлена.

Таким образом, проведенные специалистами ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ» исследования показали, что погодные условия оказывали значительное влияние на качество зерна в условиях Амурской области. При этом среди изученных вариантов следует выделить образец КСИ-6, созданный путем скрещивания сортов ДальГАУ 1 и Туринская. Наряду с хорошим качеством зерна он демонстрировал урожайность выше стандартных значений. При стабильном сохранении данного комплекса хозяйственно ценных свойств сорт КСИ-6 может быть направлен на государственное сортоиспытание.