12. Хусаинова Н.Ш., Гадельзянова Г.М., Пономарев С.Н.

УДК: 633.1.631.527
ИСТОЧНИКИ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ И
КАЧЕСТВУ ЗЕРНА ИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ГЕНОФОНДА
Хусаинова Н.Ш., младший научный сотрудник, Гадельзянова Г.М., младший
научный сотрудник, Пономарев С.Н., главный научный сотруднк
ФГБНУ «ТатНИИСХ»
E-mail: [email protected]
Аннотация. Изучены 55 сортообразцов озимой тритикале зарубежной селекции из
мировой коллекции ВИР. Приводятся результаты их двулетней оценки по основным
хозяйственно-биологическим и технологическим признакам. По итогам изучения были
выделены перспективные формы по элементам продуктивности колоса, технологическим
качествам, которые предложено использовать в гибридизации для создания новых форм
озимой тритикале.
Ключевые слова: озимая тритикале, урожайность, зимостойкость, масса 1000
зерен, натурная масса зерна, содержание белка в зерне, источники.
Введение. Сочетание ряда благоприятных биологических и хозяйственных
признаков позволяет рассматривать тритикале как один из путей решения
продовольственной безопасности в России. К ним относятся: высокая урожайность (в 1,5 – 2
раза превышает урожайность пшеницы), неприхотливость в возделывании, повышенное
содержание белка, хорошо сбалансированный аминокислотный состав, высокая питательная
ценность и универсальность в использовании [4]. Многие возделываемые сорта не требуют
фунгицидной обработки. В результате получается экологически чистая продукция. За этим
следует целая цепочка положительных моментов в агроэкологии.
Тритикале характеризуется значительным разнообразием по уровню плоидности,
геномному и хромосомному составу. Для создания сортов с широкими адаптивными
свойствами к конкретным природно-климатическим условиям региона, необходимо изучение
и выявление из генофонда ВИР генотипов тритикале, отвечающим требованиям современного
производства. Реализация селекционной программы по любой культуре обычно начинается с
изучения коллекционных образцов и создания признаковых коллекций по интересующим
селекционера признакам [7].
Материалы и методы. Экспериментальная работа выполнена в 2012-2013 гг. в
лаборатории селекции тритикале ФГБНУ «Татарский НИИСХ». Генофонд изучаемых
образцов состоял из 55 сортов зарубежной селекции из коллекции ВИР. Закладка опыта и
анализы растений проводились в соответствии с методическими указателями по изучению
коллекции ВИР (1981). Растения изучаемых образцов убирались с корнем для анализа
структуры урожая по следующим признакам: высота растения, продуктивная кустистость,
число колосков в колосе, число зерен с главного колоса, масса зерна с колоса и с растения,
масса 1000 зерен. Изучение элементов продуктивности проводилось методом структурного
анализа выборки, состоящей из 20 растений. Зимостойкость оценивалась полевым методом.
Анализ зерна на содержание белка проводился на ИК – спектрометре «Infratec 1275
Analyser». Для определения натурной массы зерна использовали микропурку на 10 мл.
Стандартом служил сорт Немчиновский 56.
Статистическая обработка результатов исследований проводилась методами
вариационного и дисперсионного анализов с использованием программы Microsoft Excel.
Характерными особенностями погодных условий в 2012 году были следующие.
Длительная атмосферная засуха сложилась в осенний период. Сочетание высокого снежного
покрова, небольшого промерзания и близкого к 0оС режима на глубине залегания узла
кущения в течение зимы создало предпосылки для повышенного расхода сахаров и
способствовало истощению растений. В мае на фоне дефицита осадков наблюдалась
значительная гибель растений вследствие выпревания. Во второй и третьей декадах июля
месяца существенное повышение многолетних показателей по количеству осадков привело к
распространению бурой ржавчины, септориоза, черни колоса, корневых гнилей, спорыньи, а
также сорных растений.
Отрицательными особенностями условий перезимовки в 2013 году были аномально
холода практически без осадков во второй и третьих декадах декабря, глубина промерзания
почвы составила более 30 см. В третьей декаде мая и первых двух декадах июня был
повышенный температурный режим на фоне дефицита осадков. Такой расклад погодных
условий в годы исследований повышает эффективность оценки исходного материала из
коллекции ВИР для выявления источников ценных для селекции признаков.
Результаты и обсуждение. Возможность снижения риска гибели озимой тритикале
при перезимовке связана, в первую очередь, с созданием и внедрением более зимостойких
сортов. Гибель растений часто происходит в результате комплексного действия нескольких
неблагоприятных агрометеорологических факторов. При этом результат влияния на растения
каждого из факторов в сочетании с другими оказывается иным, чем в случае, когда они
действуют отдельно. В силу климатических особенностей Республики Татарстан такими
факторами являются: длительный период залегания снега с высоким снежным покровом или
сильные морозы при отсутствии или незначительной высоте снежного покрова, в результате
чего посевы тритикале изреживаются и погибают. Поэтому зимостойкости сортов озимой
тритикале уделяется первостепенное внимание [3].
Исследование зимостойкости, как и других важных для селекции признаков, провели
в течение двух разнообразных вегетационных периодов. В зависимости от генотипа сорта
показатели перезимовки варьировали в пределах 44 % (Линия 88, Молдавия) – 97,8 %
(Полесский 7, Украина).
Достоверно выше стандарта зимостойкость была у 18 сортов. Это составляет 33% от
изученного генофонда. Наилучшие показатели имели сорта АД 1, Гармония, МАД 1, № 4314,
Розовский, Pinokio, Lasho, Janko. Сорт Полесский 7 показал самые высокие значения
зимостойкости – 97,8 % (табл.1).
Следовательно, полученные нами данные показывают, что зимостойкость
иностранных сортов не всегда соответствует условиям зоны исследований. Поэтому для
включения их в гибридизацию необходимо продолжить исследование в последующие годы.
Селекция на увеличение продуктивности представляет одну из самых трудных задач,
поскольку связана с необычной сложностью и комплексностью этого признака. Как будет
влиять отбор по тому, или иному признаку на продуктивность селекционных линий и
проявление других признаков, и по какому из них отбор наиболее эффективен - один из
главнейших вопросов, который приходится постоянно решать селекционеру. В этом и
состоят генетические основы селекции.
Изучение сортового зарубежного многообразия коллекции тритикале в наших
условиях показало, что по продуктивности и отдельным элементам сортообразцы
различаются в разной степени.
По показателю продуктивной кустистости из изученных нами коллекционных
образцов 38 % превышают стандарт Немчиновский 56. К лучшим формам по данному
признаку относятся сорта Модуль, Вектор, Адась, КАД 4056, АДМ 11, Гармония, МАД 1,
№4314, Полесский 7, Lasho, Kitaro, Witon, Krakowiak, Alzo ( 4,7 – 5,5 шт). Однако отмечено,
что по величине продуктивной кустистости ни один сорт достоверно не превысил стандарт.
Признак «высота растений» имеет большое значение, так как, во-первых, имеет
прямую связь с устойчивостью к полеганию, и, во-вторых, как и другие морфологические
признаки линейного роста, определяет при близкой генетической детерминации признака
генотип-средовую реакцию сорта на условия вегетации.
По высоте растения значения варьировали в пределах от 60,1 до 109,9 см. В опыте
преобладали низкостебельные сорта (85-105 см) и полукарликовые (65-85 см) сорта.
Таблица 1. Источники хозяйственно-ценных и технологических признаков
Хозяйственно-ценные
признаки
Продуктивная
кустистость,
(4,7-5,5
шт.)
Число
колосков
с
главного колоса, более
26 шт.
Число зерен с главного
колоса, более 56 шт.
Масса зерна с колоса,
более 2,3 г.
Наименование
Варьирование
признака, %
Модуль, Вектор, Адась, КАД 4056, АДМ 11,
13,5
Гармония, МАД 1, №4314, Полесский 7, Lasho,
Kitaro, Witon, Krakowiak, Alzo
Krakowiak, Дубрава, Идея, Алесь, АДМ 7, МАД 1,
6,0
№ 4297, Pinokio, Lasho, Witon, Hewo
Мара, Идея, Адась, Lupus, Hewo, Pawo
Идея, Мара, Адась, АД 52, АДМ 7, АДМ 8, Ладне,
АДМ 12, МАД 1, №4297, Lasho, Eldorado, Тornado,
Kitaro, Hewo, Pawo
Масса
зерна
с Адась, АДМ 7, Ладне, Гармония, МАД 1, №4297,
растения, более 12 г.
Lasho, Tornado, Kitaro, Janko, Witon
Высота растений:
Регион, Розовский, Tornado;
-среднерослые (105-115 АДМ 11, Гармония, АДМ 12, Pinokio, Eldorado,
см);
Witon, Krakowiak, Alzo, Hewo, Pawo;
- полукарликовые (65- Kartego
85см)
Зимостойкость, более АД 1, Гармония, МАД 1, № 4314, Розовский,
92,5%
Pinokio, Lasho, Janko
Урожайность,
более Рунь, Адась, Кристалл, АДМ 9, Регион, № 4297,
600 г/ м кв.
Полесский 7, Розовский, Kolor, KS 88T 142
Масса 1000 зерен, Михась, Линия 88, АД 52, АДМ 9, АДМ 7, АДМ 8,
более 45 г
Полесский 10, Ладне, АДМ 11, Гармония, Регион,
АДМ 12, АДМ 13, МАД 1, №4297, №4314,
Полесский 7, Розовский, Pinokio, Lasho, Tornado
Натурная масса зерна, Идея, Модуль, Вектор, Марс, Линия 96, АД 52,
более 700 г/л
АДМ 9, АДМ 7, Полесский 10, Гармония, Регион,
МАД 1, №4297, №4314, Розовский, Kitaro, Janko
Белок более 14%
Алесь, Вектор, Сокол, Кристалл, Линия 88, Линия
96, КАД 4056, АДМ 8, Полесский 10, АДМ 12,
АДМ 13, Одесский кормовой, ПРАД (Устим. 2),
МАД
1,
№4297,
№4314,Полесский
7,
Розовский,Tornado, KS 88T 142
11,6
12,7
20,7
12,8
24,7
27,7
38,2
30,9
36,4
В категории среднерослых (105-115 см) выявлено три сорта − Регион, Розовский,
Tornado. К карликовому типу (менее 65 см) отнесен один французский сорт Kartego.
Высокорослых (свыше 120 см) сортов в нашем эксперименте не было отмечено. В наших
исследованиях не отмечалось полегания растений изучаемых образцов, что, вероятно,
связано с отсутствием провоцирующих полегание условий среды в годы изучения. Это
означает, что усилия селекционеров за рубежом направлены на снижение высоты растений
тритикале и повышении ее устойчивости к полеганию. Гены короткостебельности могут
наследоваться как от рода Triticum L., так и от рода Secale L. Средняя высота исследуемого
иностранного генофонда составила 87,9 см.
Колос тритикале, как правило, достаточно крупный и характеризуется большими
потенциальными возможностями продуктивности. Большее количество колосков на главном
колосе, чем стандарт, имеет только сорт Krakowiak (26,9 шт.). Достаточно высокие
показатели были у сортов Дубрава, Идея, Алесь, АДМ 7, МАД 1, № 4297, Pinokio, Lasho,
Witon, Hewo.
Озерненность колоса является одним из важнейших элементов продуктивности
растений и представляет значительный интерес для селекции. По числу зерен с главного
колоса превышали стандарт 17 сортов.
Продуктивность колоса у сортов коллекционного питомника варьировала от 1,55 г
(Одесский кормовой, Украина) до 2,89 г (Мара, Беларусь). У стандарта Немчиновский 56
этот показатель составил 2,22 г. В среднем за годы исследований статистически значимые
преимущества в сравнении со стандартом по данному признаку обнаружены у сортов Идея,
Мара, Адась, АД 52, АДМ 7, АДМ 8, Ладне, АДМ 12, МАД 1, №4297, Lasho, Eldorado,
Тornado, Kitaro, Hewo, Pawo.
Масса зерна с одного растения − наиболее изменчивый признак, сильно варьирующий
под воздействием внешней среды, и наименее наследуемый. Этот признак колебался от 4,63
г до 11,46 г. По массе зерна с одного растения Немчиновский 56 превысили 11 сортов:
Адась, АДМ 7, Ладне, Гармония, МАД 1, №4297, Lasho, Tornado, Kitaro, Janko, Witon.
Урожайность – основной показатель, характеризующий хозяйственную ценность
сорта в конкретных условиях. Он отражает биологические особенности сорта, а также
влияние метеорологических, почвенных и агротехнических факторов [6]. Среди изученных
сортов тритикале по урожайности наблюдался широкий размах варьирования, однако ни
один сорт не превышал стандарт Немчиновский 56. Среднее значение массы зерна с 1 м²
составило 437,5 г. Наиболее урожайными были сорта Рунь, Адась, Кристалл, АДМ 9, Регион,
№ 4297, Полесский 7, Розовский, Kolor, KS 88T 142. Урожайность с единицы площади
свыше 500 граммов была у 31 % сортов коллекционного генофонда, от 400 до 500 граммов –
у 31 % сортов.
Масса 1000 зерен является одним из важнейших признаков структуры урожая,
оказывающим наибольшее влияние, как на продуктивность растения, так и посева в целом.
Плотность и крупность зерна, заполненность эндосперма питательными веществами,
характеризуется массой 1000 зерен (в граммах на сухое вещество) [5].
Показатели массы 1000 зерен колебались от 32.4 г (АД 1, Украина) до 55.9 г (Tornado,
Польша). У стандарта Немчиновский 56 масса 1000 зерен составила 42.5 г, при этом у 22
исследуемых сортов отмечено достоверное превышение этого показателя над стандартом.
Полученные данные показывают, что массу 1000 зерен более 50 граммов имели 4
образца: Регион (50,8 г), АДМ 12 (52 г), АДМ 13 (52 г), Tornado (55,9 г). Значения менее 50 г
имели 36 сортов. Наиболее ярко выделялись по данному показателю сорта украинской
селекции, которые лидировали по крупности зерна.
К важным селекционным показателям технологических качеств зерна, используемым в
международной торговле зерном, относится вес единицы объема или иначе натурная масса.
На этот признак влияют плотность, однородность размера, консистенция и выполненность
семян, которые зависят как от генотипа, так и от условий формирования зерна в период
созревания. Данный показатель используют как в России, так и за рубежом.
Натурная масса зерна у изучаемых образцов варьировала от 602 г/л (ПРАД, Украина)
до 727 г/л (Janko, Польша). Достоверно большую натуру зерна по сравнению со стандартом
Немчиновский 56 (671 г/л) имел 31 образец, среди которых особо отличались Идея
(Беларусь) – 715,5 г/л, Гармония (Украина) – 716 г/л, МАД 1 (Украина) – 717 г/л, № 4297
(Украина) – 717,5 г/л, Розовский (Украина) – 715 г/л, Kitaro (Польша) – 719 г/л, Janko
(Польша) – 727 г/л.
В табл. 1 представлены обобщенные данные по выделенным нами источникам по
хозяйственно-ценным и технологическим признакам, которые будут задействены в
процессах гибридизации.
Содержание белка и его состав - значимый показатель, определяющий питательную
и кормовую ценность зерна. Количество накопленных в зерне белков имеет важное
биологическое значение для самого растения, поскольку запасные белки зерна – источник
азотистых веществ для молодого растения на первых этапах его роста [2].
Тритикале по сравнению с исходными родительскими видами обладает
повышенным содержанием белка в зерне и его лучшей сбалансированностью по
аминокислотному составу. Проводя отбор на выполненность зерен, селекционер
сталкивается с отрицательными корреляциями: повышение урожайности сопровождается
уменьшением содержания белка у тритикале с 18-20% до 12-13%. Несмотря на это, общий
сбор протеина с 1 гектара при этом увеличивается [1].
Содержание белка в зерне изучаемых образцов варьировало от 11,8 % (АДМ 9,
Украина) до 16,6 % (№ 4314, Украина). Более 15% белка в зерне содержали 6 образцов:
Линия 88 (16 %), КАД 4056 (15,9 %), Одесский кормовой (15,9 %), ПРАД (15.,3 %), № 4314
(16.,6 %), Полесский 7 (15,1 %).
Выводы. Исследованное зарубежное сортовое многообразие мировой коллекции
озимой тритикале (55 сортообразцов) характеризовалось большими различиями по зерновой
продуктивности и другим хозяйственным признакам. При этом результаты изучения
иностранных сортообразцов в условиях Средневолжского региона свидетельствуют о том,
что ни один из них не обладает полным оптимальным сочетанием наиболее ценных
хозяйственно-биологических признаков и свойств. Как правило, наряду с положительными
признаками каждому из них присущи и отрицательные свойства.
Изучение коллекционных образцов позволило оценить их ценность для решения
различных важных проблем селекции, определить перспективные образцы по наиболее
актуальным направлениям. Были выделены высокопродуктивные формы с хорошим
качеством зерна. Это сорта № 4297 (Украина), Tornado (Польша), МАД 1 (Украина), Kitaro
(Польша), Гармония (Украина).
Список литературы.
1. Бережной П.П. Селекция тритикале в Мексике [Текст] // Сельскохозяйственная биология.
ТХУП, 1982. Т. 17, № 3. – С. 340–346.
2. Павлов А.Н. Накопление белка в зерне пшеницы и кукурузы [Текст] Москва: 1967. – 182
с.
3. Пономарев С.Н., Маннапова Г-ра С. Изучение белорусских сортов озимой тритикале по
урожайности и качества зерна в условиях РТ [Текст] // Научное обеспечение селекции и
семеноводства сельскохозяйственных культур в поволжском регионе, под ред. Академика
РАСХН В. В. Глуховцева, Самара, 2013 г. – С.129-132.
4. Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Маннапова Г.С., Гильмуллина Л.Ф., Маннапова Г-ра
С. Селекционно-технологические аспекты возделывания ржи и тритикале // Проблемы
развития аграрного сектора в условиях экономических санкций, импортозамещения:
вопросы стратегии и тактики. Выпуск 9. Казань: «Знак», 2015 – С.303-309.
5. Попова О.Г., Кондратенко Л.Н., Попова В.А. Сравнительная оценка показателей качества
зерна пшеницы и тритикале, востребованных при постановке на производство мучных
кондитерских изделий // Тритикале: материалы международной научно-пратической
конференции и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН. Ростов на Дону,
2010. Вып. 4. – С. 242-245
6. Фомин С.И. Морфо-биологические и хозяйственные признаки генофонда озимой
тритикале всвязи с селекцией в Лесостепи Среднего Поволжья [Текст]: дис. на соискание
ученой степени канд. с/х наук 06.01.05. ГНУ Татарский НИИСХ, Казань, 2012. - 188с.
7. Фомичева А.А., Крохмаль А.В. Исходный материал для селекции озимых тритикале на
скороспелость, продуктивность и качество зерна // Тритикале. Материалы
международной конференции «Тритикале и его роль в условиях нарастания аридности
климата» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН, Ростов-на Дону, 2012.
– С. 110-114