Перспективные образцы озимой тритикале в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан

DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10809 УДК 633.1:631.527

Перспективные образцы озимой тритикале в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан

Н. И. ЛЕЩЕНКО, А. Х. ШАКИРЗЯНОВ, В. А. АГАФОНОВА, И. М. НИКОНОРОВА

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Уфимского федерального исследовательского центра РАН, ул. Р. Зорге, 19, Уфа, Республика Башкортостан, 450059, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью создания новых перспективных линий и сортов озимой тритикале, сочетающих в себе потенциально высокую продуктивность и качество зерна. Работу выполняли в условиях Предуральской степи в 2017-2018 гг. Материалом для исследований были 5 селекционных линий и сорт озимой тритикале Башкирская 3. Стандарт -сорт Башкирская короткостебельная. Учетная площадь делянки 50 м2. Повторность опыта 6-и кратная с рендомизированным размещением делянок. Почвенный покров поля представлен легкосуглинистыми типичными карбонатными черноземами средней мощности. Наибольшую урожайность (в среднем за два года) сформировали перспективные линии АД 63938 (5,12 т/ га) и АД 56101 (5,22 т/га), превысив стандарт на 0,57 и 0,67 т/га соответственно. По количеству продуктивных стеблей выделен образец АД 59320(502 шт./м2), остальные находились на уровне стандартного сорта Башкирская короткостебельная. Количество зерен в колосе варьировало от 33,5 до 44,5 шт. (у линии АД63938). Линии АД 63938, АД 56101, АД 59320 превосходили стандарт по массе 1000 зерен на 3,2; 4,7; 5,8 г соответственно. У линий АД 63938 и АД 59320 содержание белка было несколько выше (13,8 % и 13,5 % соответственно), чем у стандарта (13,3 %). Натура зерна перспективных образцов находилась на уровне или немногим ниже стандартного сорта (691 г/л), только у линии АД 63938 величина этого показателя была выше на 26 г/л (717 г/л). Линия АД 63938 совмещает ряд селекционно-ценных признаков, что открывает возможности для ее использования в дальнейшей селекции озимой тритикале в качестве комплексного источника. Ключевые слова: озимая тритикале (Triticosecale), продуктивность, селекция, сорт.

Сведения об авторах: Н. И. Лещенко, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией; А. Х. Шакирзянов, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (е-mail: shakirzyanof@yandex.ru); В. А. Агафонова, главный агроном (е-mail: a.v.a2016@mail.ru); И. М. Никонорова, агроном.

Для цитирования: Перспективные образцы озимой тритикале в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан / Н. И. Лещенко, А. Х. Шакирзянов, В. А. Агафонова и др.// Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 8. С. 43-45. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10809.

Promising Winter Triticale Specimens under the Conditions of the Qs-Ural Steppe in the Republic of Bashkortostan

N. I. Leshchenko, A. H. Shakirzyanov, V. A. Agafonova, I. M. Nikonorova

Bashkir Research Institute of Agriculture - Subdivision of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, ul. R. Sorge, 19, Ufa, Republic of Bashkortostan, 450059, Russian Federation

Abstract. The studies were aimed at creating new promising lines and varieties of winter triticale, combining potentially high productivity and grain quality. The work was carried out under the conditions of the Ural steppe in 2017-2018. The research material was 5 breeding lines and the winter triticale variety Bashkirskaya 3. The standard was Bashkirskaya Korotkostebel'naya variety. The accounting area of the plot was 50 m2. The experiment was repeated 6 times with randomized allocation of plots. The soil cover of the field was represented by light loamy typical carbonate chernozems of medium thickness. The highest yields (on average over two years) were formed by the promising lines AD 63938 (5.12 t/ha) and AD 56101 (5.22 t/ha), exceeding the standard by 0.57 t/ha and 0.67 t/ha, respectively. According to the number of productive stems we selected AD 59320 sample (502 pcs/m2). The number of productive stems in the other samples was the same as in the standard variety Bashkirskaya Korotkostebel'naya. The number of grains per ear varied from 33.5 to 44.5 pcs (AD63938 line). AD 63938, AD 56101, and AD 59320 lines exceeded the standard in the mass of 1000 grains by 3.2 g, 4.7 g, and 5.8 g, respectively. The protein content in the lines AD 63938 and AD 59320 was slightly higher (13.8% and 13.5% respectively), than in the standard (13.3%). The grain unit of promising samples was at the level of the standard variety (691 g/L) or slightly below it. Only in the line AD 63938, the value of this index was 26 g/L (717 g/L) higher. AD 63938 line combined some features valuable for breeding that opens up opportunities for its use in the further breeding of winter triticale as a complex source. Keywords: winter triticale (Triticosecale); productivity; breeding; variety.

Author Details: N. I. Leshchenko, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory; A. H. Shakirzyanov, D. Sc. (Agr.), senior research fellow (е-mail: shakirzyanof@yandex.ru); V. A. Agafonova, chief agronomists-mail: a.v.a2016@mail.ru); I. M. Nikonorova, agronomist. For citation: Leshchenko N. I., Shakirzyanov A. H., Agafonova V.A., Nikonorova I. M. Promising Winter Triticale Specimens under the Conditions of the Cis-Ural Steppe in the Republic of Bashkortostan. Dostizheniya naukiI tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 8. Pp. 43-45 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10809.

В решении проблемы стабилизации производства продукции растениеводства, достойное место среди зерновых культур должна занять тритикале [1].

Доля озимой тритикале в структуре посевных площадей России постоянно увеличивается, и на сегодняшний день она превышает 250 тыс. га. В десятку регионов с наибольшими посевными площадями тритикале в России входят Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Белгородская, Ростовская, Воронежская, Саратовская, Брянская, Курская и Смоленская области.

В Республике Башкортостан озимую тритикале высевают на площади более 15000 га из них сорта селекции

Башкирского НИИСХ УФИЦ РАН занимают 13 830 га, что составляет 88,3 %.

Тритикале позволяет совмещать в одном растении хозяйственно-ценные признаки и свойства пшеницы и ржи. Она характеризуется высокими кормовыми и питательными свойствами зерна и зеленой массы, продуктивностью и невысокой требовательностью к почвенному плодородию [2].

В неблагоприятных почвенных и погодных условиях отчетливо проявляется высокая конкурентоспособность тритикале, в сравнении с озимой пшеницей. Поэтому в связи с участившимися засухами и другими неблаго- 43

приятными факторами, интерес к этой культуре возрастает.

В последние годы развернуты научные исследования по изучению возможностей более широкого использования муки тритикале в хлебопечении [3, 4].

Продолжаются работы по созданию линий и сортов, способных противостоять усиливающейся аридности климата, которые сочетали бы в себе высокие кормовые и питательные свойства зерна и зеленой массы, высокую потенциальную продуктивность со способностью к широкой агроэкологической адаптации [5].

Тритикале в эволюционном отношении очень молодая, но экологически наиболее чистая культура, в сравнении с рожью и пшеницей, поскольку многие сорта иммунны к ржавчине, мучнистой росе и снежной плесени.

В жестких климатических условиях Уральского региона к сортам выдвигаются особые требования. Прежде всего, они должны обладать высоким потенциалом продуктивности и качества зерна, а также способностью противостоять негативным биотическим и абиотическим факторам внешней среды.

Изначально наша работа с тритикале предполагала использование ее в селекции пшеницы в качестве донора генов ржи. Объединение в одном генотипе геномов озимой пшеницы и озимой ржи давало надеждуна получение форм, приближающихся по морозостойкости к озимой ржи. С этой целью в 1976 г. в лаборатории озимых культур в небольшом объеме была начата работа с пшенично-ржаными амфидиплоидами. С целью созданию высокозимостойких амфидиплоидов пшеницу скрещивали с наиболее зимостойкими формами ржи. При этом некоторые отселек-тированные октоплоидные (2п = 56) линии, созданные на основе мягкой пшеницы, по зимостойкости приближались к озимой ржи, но имели пониженную фертильность колоса. Более продуктивными оказались гексаплоидные (на основе твердой пшеницы) тритикале, что вполне увязывалось с заключениями исследователей [7].

Цель исследований - создание новых высокопродуктивных сортов озимой тритикале с высоким качеством зерна.

Условия, материалы и методы. Работу проводили в рамках Государственного задания по теме: «Создание сорта озимой тритикале, отличающейся устойчивостью к стрессовым факторам среды и наиболее опасным болезням, обеспечивающей формирование высокой, стабильной по годам урожайности зерна с высокими хлебопекарными качествами» в системе селекционного севооборота Чишминского селекционного центра Башкирского НИИСХ УФИЦ РАН в 2017-2018 гг.

Материалом для исследований были 5 селекционных линий и новый сорт озимой тритикале Башкирская 3. В качестве стандарта использовали сорт Башкирская короткостебельная.

Селекционный материал изучали в питомнике конкурсного сортоиспытания. Рельеф опытных участков выровненный. Почвенный покров поля представлен легкосуглинистыми типичными карбонатными черноземами средней мощности. По механическому составу -среднесуглинистые. Состав почвы с глубиной становится более легким. Подстилающие породы - песчаники и мергели - способствуют быстрому просачиванию осадков вглубь. Поэтому при недостатке атмосферных осадков часто проявляется почвенная засуха. Среднее содержание гумуса в верхнем пахотном слое колеблется от 7 до 9 %. На глубине 40.. .60 см оно составляет 3,2.. .3,4 %, 80 см - около 2 %. Содержание общего азота - 0,4 %, под-

вижного калия и фосфора (по Мачигину) - 20,5 мг/100 г и 10,2 мг/100 г сухой почвы, кальция - 5,6 % pH водной суспензии 7,2...7,6.

Предшественник чистый пар. Осенью проводили зяблевую вспашку, весной - закрытие влаги в два следа и предпосевную культивацию в два следа на глубину заделки семян с одновременным боронованием. Посев осуществляли сеялкой СКС 610, рядовым способом в шестикратной повторности с нормой высева 5,5 млн всхожих семян/га. Учетная площадь делянки 50 м2. Уборку проводили в фазе полной спелости комбайном Sampo 130. Урожай учитывали путем взвешивания зерна со всей делянки.

В годы исследований наблюдали сильное варьирование метеоусловий в период вегетации растений. В течение вегетации 2017 г. температура воздуха была ниже среднемноголетней с осадками выше нормы (ГТК = 1,4). Перезимовка озимых проходила в целом при благоприятных метеоусловиях. Возобновление вегетации отмечено во 2...3 декаде апреля. В связи с более ранним развитием растения эффективнее использовали весеннюю влагу и попали под воздействие избыточного увлажнения уже в период налива зерна.

Перезимовка озимых культур в 2018 г. в целом проходила в благоприятных метеоусловиях. Возобновление вегетации отмечено в 3-й декаде апреля. Условия для роста в мае были удовлетворительными. Холодная погода в третьей декаде месяца замедлила темпы развития. Гидротермический коэффициент за период вегетации в 2018 г. был равен 0,9, что указывает на достаточно засушливые условия.

Селекционные линии оценивали по продуктивности и основным технологическим показателям качества зерна (содержание белка и натура). Натуру зерна определяли согласно ГОСТ 10840-2017, содержание белка - методом Кьельдаля [8]. Экспериментальные данные обработаны общепринятыми методами математической статистики [9].

Результаты и обсуждение. Использование сложной гибридизации с участием исходного материала твердой (Triticum durum L.) и мягкой (Triticum aestivum L.) пшеницы, позволило создать сорта и линии озимой тритикале, способные удовлетворить требования производства. Причем наибольшее количество продуктивных реком-бинантов получалось при скрещивании местных форм с эколого-географически отдаленными формами.

Превосходство изучаемых в опыте перспективных линий и нового сорта Башкирская 3 над стандартом особенно очевидно проявляется в экстремальных условиях. Так, в менее благоприятном по метеорологическим условиям 2018 г. максимальная урожайность в опыте отмечена у сорта Башкирская 3 (5,51 т/га) и у линии АД 63938 (5,34т/га), тогда как у сорта-стандарта Башкирская

Таблица 1.Урожайность перспективных образцов, т/га

Название 2017 г. 2018 г. Среднее Отклонение от стандарта

Башкирская корот-

костебельная, St 5,01 4,1 4,55 -

Башкирская 3 5,91 5,51 5,71 +1,16

АД63938 4,90 5,34 5,12 +0,57

АД 56101 5,62 4,85 5,22 +0,67

АД 46332 5,36 4,07 4,71 +0,16

АД 59320 5,05 4,45 4,75 +0,22

НСР 05 0,28 0,81 0,54 -

Таблица 2. Урожайность перспективных линий и сортов и отдельные ее элементы

Сорт/линия Урожайность, т/га Количество продуктивных стеблей, шт./м2 Количество зерен вко-лосе, шт Масса зерна с колоса, г Масса 1000 зерен, г

Башкирская корот-

костебельная, St 4,55 484 42,2 1,48 35,8

Башкирская 3 5,71 536 43,3 1,78 36,4

АД 63938 5,12 485 44,5 1,76 39,0

АД 56101 5,22 468 37,3 1,61 40,5

АД 46332 4,71 480 41,8 1,5 33,0

АД 59320 4,75 502 33,5 1,42 41,6

НСР 05 0,54 8 1,25 0,08 1,55

короткостебельная она составила 4,1 т/га (табл. 1). В более благоприятных условиях 2017 г. превышение нового сорта Башкирская 3 над стандартом составило 0,9 т/га, образца АД 56101 - 0,6 т/га. В среднем за годы испытаний новый сорт Башкирская 3 превзошел стандарт по урожайности на 1,16 т/га, линия АД 56101 - на 0,67 т/га.

Таблица 3. Характеристика качества зерна перспективных линий

Сорт/линия Натура, г/л Содержание белка, %

Башкирская коротко-

стебельная, St 691 13,25

Башкирская 3 686 13,81

АД 63938 717 13,80

АД 56101 686 12,82

АД 46332 658 13,08

АД 59320 697 13,50

Высокую продуктивность озимой тритикале обеспечивает способность культуры формировать плотный стеблестой перед уборкой, а также высокоозерненный

колос и, соответственно, масса зерна с колоса. Однако у перспективной линии АД 56101 она формируется благодаря крупности зерна. Несмотря на более низкое количество продуктивных стеблей и зерен в колосе, по сравнению со стандартом, образец превосходит его по массе зерна с колоса и массе 1000 зерен (табл. 2).

Среди перспективных образцов по натуре зерна выделилась линия АД 63938 (717 г/л), а по содержанию белка лучшим был новый сорт Башкирская 3 (13,81 %) и линия АД 63938 (13,8), которые превышают по этим показателям стандартный сорт Башкирская короткостебельная (табл. 3).

Выводы. По результатам исследований 2017-2018 гг. все четыре перспективных образца (АД 63938, АД 56101, АД 46332, АД 59320) по продуктивности превосходили стандартный сорт Башкирская короткостебельная на 0,16...0,67 т/га. Линии АД 63938, АД56101 и АД 59320 превышали стандарт по массе 1000 зерен (на 3,2, 4,7, 5,8 г соответственно). Образец АД 63938 был лучшим также по качеству зерна с натурой на уровне 717 г/л и содержанием белка 13,8 %, что позволяет использовать его как комплексный источник ценных признаков в дальнейшей работе при селекции озимой тритикале.

В результате проведенной работы выделен ряд перспективных образцов с высоким потенциалом продуктивности и качества зерна, которые отвечают задачам наших исследований.

Литература.

1. Проблемы и результаты селекции озимого тритикале в Предуральской степи Республики Башкортостан /Н. И. Лещенко, А. Х. Шакирзянов, Г. Р. Карачурина и др. // Известия Уфимского научного центра Российской академии наук. 2018. №3 (6). С. 25-27.

2. Оптимальные режимы гидротермической обработки зерна тритикале при шелушении для получения крупяного продукта / Е. В. Бадамшина, Н. И. Лещенко, Г. Р. Карачурина и др.// Материалы 8-й Международной научно-практической конференции «Тритикале и стабилизация производства зерна, кормов и продуктов их переработки» 7 июня 2018 г. Ростов-на-Дону, 2018. Вып. 8. С. 239-242.

3. Барыльник К. Г., Лаврентьева Н. С., Кузнецова Л. И. Исследование хлебобулочных изделий на основе тритикалеевой муки с различными генотипами //Вопросы питания. 2018. Т. 87. № 5. С. 273-274.

4. Грекова А. В., Цыганова Т. Б. Технологические решения для повышения качества сдобных хлебобулочных изделий длительного хранения// Вопросы питания. 2018. Т. 87. № 5. С. 274-275.

5. Лещенко Н.И. Тритикале - культура широкого профиля. // Сельские узоры. 2015. № 5. С. 22-23.

6. Писарев В. Е. Работа по тритикале в Сибири// Полиплоидия и селекция. 1972. С. 51-59.

7. Устойчивость тритикале к основным возбудителям болезни, распространенным в Северо-Западном регионе Российской Федерации / Л. Е. Колесникова, Э. А. Власова, Е. Ю. Фунтикова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 3. С. 110-116.

8. Ермаков А. И. Методы биохимических исследований растений / 3-е изд., перер. и доп. Ленинград: Агропромиздат, Лен. отд., 1987. 430 с.

9. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос. 1985. 351 с.

References

1. Leshchenko NI, Shakirzyanov AKh, Karachurina GR, et al. [Problems and results of winter triticale breeding in the Ural steppe of the Republic of Bashkortostan]. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2018;3(6):25-7. Russian.

2. Badamshina EV, Leshchenko NI, Karachurina GR, et al. [Optimal hydrothermal treatment of triticale grains during peeling to obtain a cereal product]. In: Triticale and stabilization of the production of grain, feed and processed products: proceedings of the 8th international scientific and practical conference; 2018 Jun 7; Rostov-on-Don (Russia). p 239-42. Russian.

3. Baryl'nik KG, Lavrent'eva NS, Kuznetsova LI. [Study of bakery products based on triticale flour with various genotypes]. Voprosy pitaniya. 2018;87(5):273-4. Russian.

4. Grekova AV, Tsyganova TB. [Technological solutions to improve the quality of bakery products of long-term storage]. Voprosy pitaniya. 2018;87(5):274-5. Russian.

5. Leshchenko NI. [Triticale is a broad-based culture]. Sel'skie uzory. 2015;5:22-3. Russian.

6. Pisarev VE. Rabota po tritikale v Sibiri [Work on triticale in Siberia]. In: Poliploidiya i selektsiya [Polyploidy and breeding]. 1972. p. 51-9. Russian.

7. Kolesnikova LE, Vlasova EA, Funtikova EYu, et al. [Resistance of triticale to the main pathogens, common in the North-West region of the Russian Federation]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2013;3:110-6. Russian.

8. Ermakov AI. Metody biokhimicheskikh issledovanii rastenii [Methods of biochemical research of plants]. Leningrad (Russia): Agropromizdat, Len. otd.; 1987. 430 p. Russian.

9. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta [Field Experiment Methodology]. Moscow: Kolos; 1985. 351 p. Russian.