CC BY
258
УДК 633
КАЧЕСТВО И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
И.В. САВЧЕНКО, академик РАСХН, вице-президент
Россельхозакадемия
E-mail: [email protected]
Резюме. Приводятся сведения о новых сортах сельскохозяйственных растений и технологиях их возделывания, которые способствуют получению высококачественной продукции, а также названы факторы, обеспечивающие улучшение ее качества. Отмечено, что потенциал продуктивности новых сортов озимой пшеницы на юге страны составляет до 10...12 т/га высококачественного зерна, в Центральной России - до 8.9, в Поволжье - до 6.7 т/га; яровой пшеницы - соответственно до 7,0; 6,0 и 4,0 т/га; озимой ржи в центре страны - до 7 т/га, в республиках и областях Поволжья - до 5,5...6,0 т/га. Показано, что с ростом интенсивности технологий возделывания озимой и яровой пшеницы качество зерна (натура, масса 1000 зерен, содержание клейковины и белка в зерне, сила муки, пористость и объемный выход хлеба) не ухудшается, а урожайность достигает 6,82.8,23 и 4,80.5,20 т/га соответственно.
Ключевые слова: качество, урожайность, сорт, продукция, технология возделывания.
Повышение качества сельскохозяйственных культур, наряду с увеличением их урожайности, - одно из главных направлений селекции. Еще П.П. Лукьяненко [1] ставил задачу создания высокопродуктивных сортов пшеницы с содержанием сырого протеина в зерне не ниже 15.. .16 % и сырой клейковины высокого качества не менее 32.35 %.
Научное обеспечение устойчивого производства высококачественной сельскохозяйственной продукции растениеводства базируется на результатах работы исследовательских учреждений и селекцентров Россельхозакадемии, РАН, вузов и организаций различных форм собственности в области сбора, сохранения и изучения генресурсов, генетики, биохимии, физиологии, иммунитета, селекции, семеноводства, защиты растений, разработки и реализации адаптивных, ресурсо- и энергосберегающих, экологически безопасных технологий получения сельскохозяйственной продукции. В результате проведенных исследований только за 2009 г. в институтах академии создано 529 доноров, выделено 4,8 тыс. генетических источников ценных качеств растений, которые переданы в селекцентры.
Ежегодно научные учреждения Россельхозакадемии передают на Госиспытание с внесением в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию, 260.300 новых, более совершенных, в сравнении со стандартами, сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, в том числе до 85 сортов и гибридов зерновых, 70.75 овощных, 72.76 плодовых, 65.70 кормовых культур.
Биологический фактор - наиболее доступный и дешевый для получения повышенных и качественных урожаев зерновых, технических, овощных, плодовых, кормовых и других культур с высокими биохимическими и технологическими свойствами. Так, селекционеры за последние годы создали оригинальные, урожайные высококачественные сорта озимой пшеницы с потенциалом продуктивности на юге страны до 10.12 т/га, в Центральной России - до 8.9, Поволжье - до 6.7 т/га; яровой пшеницы - соответственно до 7,0; 6,0 и 4,0 т/га; озимой ржи в центре страны - до 7 т/га, Достижения науки и техники АПК, №11-2010 __
в республиках и областях Поволжья - до 5,5.. .6,0 т/га.
Наибольшее распространение в производстве получили сорта озимой пшеницы Краснодарская 99, Палпич, Кума, Московская 39, Безенчукская 380, Саратовская 90, Поволжская 86; озимой ржи - Альфа, Татьяна, Саратовская 7, Безенчукская 87.
Новый сортимент сельскохозяйственных культур, в сравнении со стандартами, как правило, более адаптирован к условиям конкретных регионов, сочетает в себе морозо- и зимостойкость, засухо- и жаростойкость с повышенными урожайностью и качеством продукции. Об этом наглядно свидетельствуют сведения полученные в Оренбургской, Саратовской, Самарской областях и других засушливых регионах в крайне жестких условиях 2009 и 2010 г Так, в полевых экспериментах Московского НИИСХ изучение технологических свойств зерна трех сортов озимой (Московская 39, Галина, Немчиновская 24) и яровой (Эстер, МИС и Амир) пшеницы при разных технологиях возделывания (базовая, интенсивная, высокоинтенсивная) с нормами высева всхожих семян 4,5 и 6 млн/га показало, что с ростом интенсивности технологий качество зерна (натура, масса 1000 зерен, содержание клейковины и белка в зерне, сила муки, пористость и объемный выход хлеба) не ухудшается. Урожайность при высокоинтенсивной технологии достигает у озимых сортов Московская 39 - 6,82 т/га, Галина - 7,35, Немчиновская 24 - 8,23 т/га, у яровых Эстер - 5,00, МИС - 5,20 и Амир - 4,8 т/га. Сегодня необходимо, чтобы новые отечественные сорта быстрее поступали в производство, а это обеспечивает только хорошо налаженное семеноводство с укороченными, эффективными схемами выращивания оригинальных и элитных семян.
В Среднем Поволжье всегда было развито производство высококачественной яровой пшеницы. Большая контрастность погодных условий лет в сочетании с различиями технологических приемов возделывания и районированием новых сортов вызвали изменение качества зерна. На сегодняшний день к наиболее стабильным по совокупности технологических и хлебопекарных показателей качества зерна относятся новые перспективные сорта яровой мягкой пшеницы селекции Поволжского НИИСХ [2] -Кинельская, Нива, Кинельская отрада и Золотица с содержанием белка 13.16,3 %, клейковины - 29.31 %. В Сибири для формирования зерна с требуемым качеством белка и клейковины пшеницу среднепоздних сортов необходимо возделывать по лучшим предшественникам и с внесением азотных удобрений [3].
Немаловажное значение для получения высококачественной продукции, особенно в засушливых регионах, имеют научные достижения в области влагосберегающего (сухого) земледелия, а также разработка севооборотов, систем и технологий подготовки почвы, научно обоснованных агротехнических приемов, обеспечивающих стабилизацию и повышение содержания гумуса и в целом плодородия почвы, систем и способов внесения удобрений, эффективных, энерго- и ресурсосберегающих технологий производства сортовых семян, а также товарного зерна, овощей, плодов и другой продукции растениеводства.
В научно-исследовательских институтах Россельхоза-кадемии ежегодно разрабатывают, совершенствуют и внедряют в практику 30.35 адаптивных технологий возделы-
вания зерновых и других культур, 15.20 технологий выращивания сортовых семян.
Примеры успешной работы по созданию и внедрению в практику ресурсосберегающих технологий возделывания высококачественной озимой пшеницы и озимого ячменя - Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко (до 8.10 т/га высококачественного зерна), ВНИИ зерновых культур им. И.Г Калиненко (урожайность озимой пшеницы в засушливых условиях Ростовской области до 6.7 т/га), Московский НИИСХ «Немчиновка» (сбор высококачественного зерна озимой пшеницы на бедных глинистых почвах Подмосковья - до 7,5.8,5 т/га), Самарский НИИСХ (урожайность ценного зерна озимой пшеницы в острозасушливых условиях 2009-2010 гг - 2,5.3,0 т/га), Оренбургский НИИСХ (сбор зерна с высокими технологическими свойствами при жесткой засухе - до 2,5.. .3,0 т/га).
Показатели качества продукции (содержание белков, клейковины, жиров, сахаров, витаминов и пр.), как правило, положительно коррелируют с устойчивостью культивируемых растений к абиотическим и биотическим стрессорам и отрицательно с высокой урожайностью [4]. Наибольшее значение в формировании высоких величины и качества урожая играют степень продуктивности и устойчивости в «критические» этапы роста и развития растений. Важнейшие факторы повышения этих показателей по А.А. Жученко [4]:
сбор, идентификация, сохранение и изучение генетического разнообразия растений с целью широкого вовлечения в селекционный процесс гендоноров хозяйственно-
ценных признаков и адаптивных реакций;
создание сортов, сочетающих высокую потенциальную урожайность и качество с устойчивостью к токсичным и неблагоприятным факторам внешней среды;
использование главного механизма устойчивости культурных видов растений - избежание действия стрессовых факторов во времени и пространстве за счет адаптивного макро-, мезо- и микрорайонирования культур, а также оптимизации их видовой и сортовой структуры;
конструирование высокопродуктивных и экологически устойчивых агроэкосистем и агроландшафтов на основе использования большего биологического разнообразия культивируемых видов и сортов;
применение биологически-активных веществ, позволяющих оптимизировать процессы роста и развития растений в соответствии с реально складывающимися погодными и другими условиями внешней среды;
более дифференцированное (высокоточное) во времени и пространстве использование природных, техногенных, биологических, трудовых и других ресурсов;
разработка стандартных показателей фуражного зерна, требований на технологические и селекционные аспекты управления его качеством;
использование механизмов и структур потенциальной продуктивности экологической устойчивости и качества урожая;
эффективное применение техногенной энергии (удобрений, пестицидов, орошения, регулируемого микроклимата и др.)
Литература.
1. Лукьяненко П.П. Избранные труды. Селекция и семеноводство озимой пшеницы. - М. 1973.
2. Глуховцев В.В., Головоченко Н.А. Изменчивость качества зерна яровой пшеницы в Средневолжском регионе РФ под влиянием сорта и внешней среды. // Доклады РАСХН. - 2010. - № 4.
3. Власенко А.Н. Власенко Н.Г. Факторы, влияющие на качество зерна яровой пшеницы среднепоздних сортов. // Доклады РАСХН. - 2010. - с. 6-9. - №4.
4. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) теория и практика. - М., 2009.
QUALITY AND YIELD OF CROPS
I.V. Savchenko
Summary. The information of new crop varieties and cultivation technologies that favour the high quality production obtaining is adduced, and also the factors that ensure its quality improvement are listed. It is noted that the potential productivity of new winter wheat varieties in the South is up to 10.12 t/ha of high-quality grain, in Central Russia - up to 8.9 t/ha, in the Volga region - up to 6.7 t/ha; the one of spring wheat - up to 7.0; 6.0 and 4.0 t/ha correspondingly; of winter rye in the centre of the country - up to 7 t/ha, in republics and regions of the Volga - up to 5.5 . 6.0 t/ha. It is shown that the growth in cultivation technology intensity of winter and spring wheat doesn’t worsen the grain quality (natural weight of grain, mass of 1000 seeds, gluten and protein content in grain, flour strength, porosity and volume yield of bread, and yields reaches up to 6.82 . 8.23 and 4.80 . 5.20 t/ha, respectively.
Key words: quality, yield, variety, production, cultivation technology.
УДК 633.11: <<324>>:631.52
СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ - ВАЖНЕЙШИЙ ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА
Б.И. CAHДУXAДЗЕ, академик PACXH, зав. лабораторией
Московский HИИCX E-mail: [email protected]
Резюме. Приведен анализ урожайности и качества зерна озимой пшеницы, показана вариабельность этих признаков в условиях центра Нечерноземья, на-
званы способы повышения качества и отмечена сложность их реализации.
Установлено, что крайне неблагоприятные для формирования высококачественного зерна годы в этом регионе случаются не часто и его можно получать при использовании соответствующих сортов и технологий. Предпочтительную ценность в селекционном отношении представляют низкая фенотипическая изменчивость качества клейковины, белка и объемного выхода хлеба. __ Достижения науки и техники АПК, №11-2010
Это может свидетельствовать о перспективности первоначальной оценки и отбора селекционного материала по указанным признакам.
Ключевые слова: пшеница озимая, селекция, сорт, урожайность, качество.
Для России производство зерновых культур имеет стратегическое значение в обеспечении продовольственной безопасности страны. По площади их посевов и объему производства Россия занимает четвертое место в мире после Индии, Китая и США. Однако доля её зерна в мировом валовом сборе в 2007 г. составляла лишь 3,5 %, что связано с низкой урожайностью, которая уступает среднемировому уровню на 40 % и более. Например, сбор зерна пшеницы в 20012005 гг. в Великобритании, Германии, Франции была выше, чем в России, в 3,5-4 раза, в Китае - в 2 раза, в США - в 1,5 раза [1].
Среди продовольственных зерновых в России приоритет принадлежит пшенице, которая занимает 3/5 общей площади зерновых. С начала 80-х годов ХХ века посевы зерновых стали сокращаться. В группе продовольственных зерновых предпочтение отдавалось пшенице, доля зерна которой в 2007 г составила 60 % валового сбора. При этом большая его часть приходится на озимую пшеницу, урожайность которой выше, чем у яровой, на 44,5 % (28,1 ц/га против 15,6 ц/га)
В современных рыночных условиях, в соответствии с необходимостью многостороннего использования пшеницы, требуется прежде всего повышение урожайности культуры и качества зерна, освоение инновационных технологий, гарантирующих получение экологически безопасной продукции, стимулирующих эффективность производства и заинтересованность производителей.
В общем комплексе мероприятий, направленных на дальнейшее увеличение продуктивности зерновых культур и улучшение их качественных показателей, главенствующая роль принадлежит селекции [3]. Причем наряду с необходимостью повышения потенциала продуктивности сортов и их экологической устойчивости, особенно важно увеличение содержания и улучшения качества белка и клейковины, а также улучшение технологических свойств.
Развитие синтетической селекции на качество происходило менее эффективно, чем на урожайность, хотя улучшение качества продукции имеет более существенное значение, чем только повышение урожайности. Например, есть мнение, что увеличение содержания белка в зерне на 1 % равноценно получению дополнительно 6.7 ц/га зерна.
Сложность этого направления селекции обусловлена широкой модификацион-ной изменчивостью показателей качества, большой их зависимостью, как от эндогенных, так и от экзогенных факторов. Кроме того, отмечается ограниченность генофонда для выбора надежных источников и доноров, которые до сих пор в дефиците [2, 4].
Противоречивы мнения и об эффективности отборов из разных поколений и фонах для отбора [3, 4].
Качество зерна создавае-Достижения науки и техники АПК, №11-2010
мых сортов должно соответствовать требованиям стандарта на сильную пшеницу по таким показателям, как содержание белка и клейковины, качество клейковины, хлебопекарная «сила муки», валориметрическая оценка и др. При этом имеющиеся достижения селекционеров в известной мере опровергают сложившиеся представления о неизбежной противоположности между уровнем продуктивности и качества. Вместе с тем, у большинства сортов пшеницы генетическая защищенность показателей качества зерна, в том числе содержание белка и клейковины, как правило, невысока [2, 5].
В этой связи важно наличие селектирующих условий. Поскольку, например, в условиях засухи различия генотипов по количеству белка и другим показателям стираются.
Основные достижения в селекции пшеницы на качество зерна принадлежат ученым южных регионов, где есть соответствующие агроклиматические условия (температура, влажность, плодородие почв).
Считалось, что Нечерноземный центр России непригоден для возделывания пшеницы, тем более с повышенным качеством зерна. Однако анализ показал, что крайне неблагоприятные годы в этом регионе случаются не часто и зерно высокого качества можно получать при использовании соответствующих сортов и технологии [5]. Такие изменения произошли именно благодаря селекции.
По мере совершенствования озимой пшеницы создавались сорта, обладающие генетической защитой от негативного действия факторов, характерных для центрального Нечерноземья, расширялась площадь ее посевов. С улучшением условий выращивания потенциал урожайности сортов этой культуры достигал 4.5 т/га. Однако дальнейший ее рост при интенсификации производства сдерживался полегаемостью растений.
Существенным прорывом в селекции озимой пшеницы в условиях центра НЧЗ стало создание короткостебельных сортов, устойчивых к полеганию с урожайностью 6 т/га.
Среди семи короткостебельных сортов, рекомендованных к производству в 90-е годы, наибольшие площади занимали Инна и Памяти Федина, широко применяемые в селекционном процессе, как адаптированные к местным условиям.
Благодаря повышенному качеству зерна и его стабильности в течение нескольких лет по регионам России быстро и широко распространился сорт Московская 39. При передаче на Госиспытания в среднем за 19941997 гг. содержание сырой клейковины в муке из его зерна составляло 37,2 % (выше стандарта на 6.8 %), качество клейковины - 73 ед. ИДК, количество белка в зерне
- 14,5.15,5 % (на 1,5...2,0 % выше стандарта), «сила Таблица 1. Оценка сортов озимой пшеницы по хозяйственно-ценным при-
знакам за 10-летний период (2000-2009 годы)
Сорт Урожайность, ц/га Содержание белка в зерне, %
сред - лимиты коэффициент сред- лимиты коэффици-
няя от до вариации % нее от до ент вариации
Мироновская 808 5,90 3,92 7,10 14,48 14,1 12,0 1 6,5 9,41
Заря 5,97 4,33 7,14 13,67 14,2 12,6 1 6,2 9,14
Инна 7,16 5,74 8,51 13,37 12,7 11,5 1 5,0 8,93
Памяти Федина 7,03 6,15 8,18 10,36 12,9 11,8 14,8 6,39
Московская 39 6,46 5,05 8,03 12,12 15,1 13,6 17,7 7,84
Галина 7,26 6,28 8,64 11,55 13,2 11,4 14,4 6,88
Немчиновская 24 7,44 6,42 8,68 9,31 13,4 11,5 15,9 9,05
Московская 56* 7,19 5,26 8,54 14,25 13,6 12,7 14,8 4,99
Немчиновская 57** 7,11 5,17 8,49 14,64 13,4 12,4 14,7 5,41
*2001-2009 гг., **2002-2009 гг
