Перспективы создания сортов яровой полбы для засушливых условий Нижнего Поволжья на основе использования мировой коллекции ВНИИР им. Н. И. Вавилова

Экология

ференциация минирующих насекомых в защитных лесных насаждениях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып. 211. СПб.: СПб ГЛТУ 2015.

- С. 19-32.

6. Грибуст И. Р. Современные данные о малоизвестных вредителях листвы защитных лесных насаждений аридного региона // Труды Института геологии Дагестанского научного центра РАН. Выпуск 67. «Природные и антропогенные изменения аридных экосистем и борьба с опустыниванием». Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции 24-26 ноября 2016 г., проходившей в ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» (фНц агроэкологии РРАН) г. Волгограда, посвященной 20-летию журнала «Аридные экосистемы», 20-летию вступления в силу Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием, 40-летию Конференции ООН по борьбе с опустыниванием. - Махачкала: Институт геологии ДНЦ РАН, «АЛЕФ» (ИП Овчинников М.А.), 2016. - С. 173-176.

7. Кириченко Н. И., Пере К., Кенис М. Насекомые-минеры на древесных растениях-интродуцентах в Сибири: закономерности заселения новых экологических ниш // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып.192. СПб.: СПбГЛТА, 2010. - С. 118-126.

8. Мищенко А. В., Артемьева Е. А. К познанию трофических связей избранных групп минирующих насекомых Среднего и Нижнего Поволжья // Вестник ВГУ Серия: Химия. Биология. Фармация, 2015. - №2. - С. 55-63.

9. Песенко Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях/ Ю. А. Песенко.

- М., 1982. - 287 с.

10. Романкина М. Ю., Уткина И. А. Влияние лесных на-секомых-филлофагов на рост и развитие кормовых деревьев // Экология, эволюция и систематика животных: Материалы Международной научно-практической конференции Рязань: НП «Голос губернии», 2012. с. 139-140.

11. Селиховкин А. В. Особенности популяционной динамики тополевой нижнесторонней моли-пестрянки РЬуПопогу^ег рориНйэИеПа Тг. ^гасШагШае) // «Извес-

тия Санкт-Петербургской лесотехнической академии». Вып. 192. - С.-Пб.: СПбЛТА, 2010. - С. 220-235.

12. Ужевская С. Ф., Микитюк В. Ф., Друзенко О. В. Фил-лобионты дуба черешчатого в древесных насаждениях г. Одессы и окрестностей // Вюник ОНУ - Том 13. Вип. 14., 2008. - Сер. Бюлопя. - 128-136 с.

13. Фасулати К. К. Полевое изучение насекомых беспозвоночных / К. К. Фасулати. - М., 1971. - 424 с.

14. Энциклопедия агролесомелиорации / под. ред. Е.С. Павловского. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2004. - 675 с.

THE CHARACTERISTICS OF THE INHABITATION OF THE FOLIAGE OF WOODY PLANTS BY LEAF-MINING INSECTS

I.R. Gribust, K.S-Kh.N. - FSC agroecology RAS, Volgograd, Russia, gi-romuvaldovna@mail.ru

Forest plantations in arid regions are the main organizing force that determines the stability of the functioning of transformed ecosystems. In recent decades, the dominance the com-plexes of defoliant insects is leveled by the activation of insignificant structural elements in insect communities, including complexes of leaf-mining insects and their impact on forest plantations.

Among the trees and shrubs that are attractive for the development of by leaf-mining insects are highlight the plants of the genus Quercus, Ulmus, Populus and Betula. The population of insect miners in the crowns of these trees is the most diverse. The total abundance of mines here varies on average at the level of 27.2 + 148.5 pcs. / 100 leaves. Complexes of leaf-mining insects in plantings in which the main forest-forming species (Quercus, Ulmus] account for up to 100% are characterized by low diversity (12-7 species]. At the same time, the number of mines in crowns reaches a maximum level (50.2 + 190.1 pcs / 100 leaves].

The material presented reflects the characteristics of the development of complexes of leaf-mining insects and damaged of leaves on the trees of various genus and the level of the destructive effect of leaf-mining insects on the leaves.

Key words: biodiversity, forest plants, leaf-mining insects, mina, abundance, damage to the foliage.

УДК 63. 633.1. 631.1

ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПОЛБЫ ДЛЯ ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЙ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИРОВОЙ КОЛЛЕКЦИИ

ВНИИР ИМ. Н.И. ВАВИЛОВА

П.А. Смутнев, в.н.с., к.с-х. н., И.Н. Маркова, с.н.с., к.с-х. н. -Нижне-Волжский НИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН

В статье изложены результаты изучение образцов яровой полбы мировой коллекции ВНИИР по хозяйственно-биологическим признакам в условиях Нижнего Поволжья. Приведены данные полевой и лабораторной оценки яровых форм полбы на продуктивность и качество зерна. Выделены лучшие

линии яровой полбы для использования в качестве исходного материала при создании новых сортов. Изучается сортовая агротехника яровой полбы для Волгоградской области.

Ключевые слова: яровая полба, коллекционные номера, отбор, агротехника.

Полба обыкновенная [Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl.] - древняя тетраплоидная пшеница, именуемая также плёнчатой пшеницей, эммер или фарро, относится к типу остистых пшениц и является одной из древнейших сельскохозяйственных культур на Земле, широко используемая нашими предками в качестве основной зерновой культуры [1]. Полба полиморфна, резко дифференцирована на эколого-географические группы, представлена преимущественно яровыми формами [2]. Особенность полбы (ломкость колосового стержня и невымолачиваемость зерна) не позволили механизировать ее производство, особенно посев, и обмолот подобно другим зерновым культурам. Поэтому в настоящее время полба как ценная крупяная культура сохранилась только на неудобных для механизации горных ландшафтах и приусадебных

участках как в Западной Европе, так и в России.

Лишь благодаря Н.И. Вавилову местные сорта полбы, собранные на Кавказе, Поволжье и других странах, не были потеряны и сохранились в коллекции ВНИИР.

Одним из ценнейших свойств данной культуры является её неприхотливость к условиям произрастания, пластичность, высокая засухоустойчивость, холодостойкость, что очень важно для условий Нижнего Поволжья. Кроме этого, она обладает скороспелостью, устойчивостью к листовым и колосовым болезням. По плотности колоса полба близка к твёрдой пшенице, но имеет узкий колос. Толщина превосходит ширину в несколько раз. Колосковая чешуя заканчивается остриём. Колоски обычно трёхцветковые, у остистых форм несут по две ости. В каждом колоске образуется нормально развитых

два зерна. При распадении колоса членик стержня остаётся прикреплённым к нему снизу, являясь как бы продолжением колоска. Зерно своеобразной формы, со скошенными боками. В нашей стране возделывается преимущественно белоколосая остистая разновидность (V. farrum ВауЬе), отличающаяся от западноевропейских, а также иранских и индийских форм farrum, поэтому её назвали волжской полбой (Тг. dicoccum V. volgense Flaxs). Она имеет полую соломину (отличие от индийской разновидности), длину вегетационного периода около 106 дней (индийская 94, западная 120). Имеет среднюю высоту стебля 87 см против 50 см у индийской и 64 см у западной разновидности полбы [3].

Неприхотливость полбы, непоражаемость шведской мухой и иммунитет к некоторым расам грибковых болезней делает её ценным объектом для скрещивания с мягкой и особенно твердой пшеницей в качестве генетического источника хозяйственно-ценных признаков [4]. Полба широко вовлекалась в селекцию по усовершенствованию твёрдой пшеницы, было создано много новых сортов с её участием [5]. Зерно полбы крупнее зерна пшеницы и превосходит обычные пшеницы по содержанию белка, богатого незаменимыми аминокислотами [6]. Зерно полбы, подобно рису, пригодно только для получения крупы, используемой для приготовления каши и супов, особенно людям, страдающим аллергией на глютеин. Высокая ценность, востребованность и значимость зерна полбы в питании человека стимулировали необходимость возрождения этой культуры. Полбу как сельскохозяйственную культуру вернул в Россию уже в 21 веке доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Ф. Мережко. Неоднородные генетически коллекционные номера А.Ф.Мережко разложил на константные линии, лучшие из которых были переданы в КНИИСХ им. П.П.Лукьяненко, где была проведена их оценка по хозяйственно полезным признакам и выделена лучшая линия, районированная под названием Руно [7].

Объекты, методы исследований. Исследования проводились на опытном поле Камышинской опытно-производственной лаборатории полевых культур Нижне-Волжского НИИСХ - филиала ФНЦ агроэкологии РАН с 2014 года. Каштановая почва опытного участка среднемощная, тяжёлосуглини-стая, типичная для данной зоны. Содержание гумуса 1,8-2,4%, в слое 0-30см, валового фосфора и азота 0,11 и 0,06%. Подготовка почвы к посеву произво-

дилась по принятой в зоне агротехнике. Основная обработка на глубину 20-22 см проводилась в конце августа, начале сентября. Весной - покровное боронование в два следа и предпосевная культивация. Посев - ранний, по мере наступления физической спелости почвы.

Климатические условия в годы исследований были контрастными: от благоприятных (2014, 2017 гг.) до очень засушливых (2015, 2018 гг.) и неблагоприятных (2016 г.).

В качестве объектов исследований использовали 35 образцов полбы из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова (Triticum dicoccum (Schrank) Schuebl). Присланные образцы полбы первоначально высевались в коллекционном питомнике однорядко-выми трёхметровыми делянками, широкорядно. В дальнейшем размноженные образцы высевались делянками 9 м2 без повторений в селекционном питомнике 1 года, затем, для оценки продуктивности в контрольном питомнике делянками 12 м2 в 4-х повторениях. В качестве стандарта использовался районированный сорт полбы Руно. Следует отметить, что не все коллекционные номера полбы удалось размножить и испытать. Часть номеров ввиду различных причин была непригодна для выращивания в наших условиях. Некоторые коллекционные номера были неоднородными, поэтому они были разделены на разновидности. Из этих номеров были произведены отборы, которые можно считать отдельными коллекционными образцами.

Результаты исследований. По сравнению с мягкой и твёрдой пшеницей растения полбы (коллекционные образцы) в наших условиях были малорослыми, формировали тонкую соломину, склонную к полеганию. Несмотря на часто складывающуюся во время посевной недостаточную влажность почвы в наших условиях лучше прорастают и развиваются семена в естественной оболочке, чем вышелушенные. Следует отметить, что прорастает полба двумя проростками из-за того, что в спельте находятся два зерна, которые формируют два тесно сплетённых растения, между которыми нет конкуренции. К моменту уборки разделить сросшиеся растения невозможно.

Как уже отмечалось выше, полбу нельзя назвать полностью окультуренным растением, однако реакция на складывающиеся климатические условия года у полбы аналогична яровым мягкой и твёрдой пшеницам (таблица 1).

Год Культура Высота растений, см. Снижение высоты в неблагоприятные годы, % Урожайность, т/га Снижение урожайности в неблагоприятные годы, %

2015 Мягкая пшеница 62 31,1 0,96 51,0

Твёрдая пшеница 65 32,2 0,82 53,4

Полба 55 31,3 0,95 50,5

2016 Мягкая пшеница 74 17,8 0,85 56,6

Твёрдая пшеница 76 20,8 0,71 59,6

Полба 65 18,8 0,80 58,3

2017 Мягкая пшеница 90 1,96

Твёрдая пшеница 96 1,76

Полба 80 1,92

2018 Мягкая пшеница 70 22,2 1,51 23,0

Твёрдая пшеница 72 25,0 1,35 23,3

Полба 60 25,0 0,97 49,5

Таблица 1- Высота растений и урожайность яровых пшениц и полбы, 2015-2018гг.

В качестве параметров для сравнения между собой брались показатели высоты и урожайности сортов-стандартов, принятых для Волгоградской области: Фаворит (мягкая пшеница), Безенчукская 205 (твёрдая пшеница) и Руно (полба).

Максимальные снижения показателей в процентах для приведённых культур при ухудшении условий произрастания очень близки между собой, поэтому говорить о большей адаптивности какого-либо из видов пшениц не имеет смысла.

Исключением можно считать 2018 год, когда урожайность полбы снизилась значительно сильнее, чем у других видов пшениц. Это объясняется экстремальными климатическими условиями, сложившимися в 2018 году. Во время длительной засухи без осадков ввиду своих физиологических особенностей (менее мощная корневая система) полба не смогла использовать доступную воду из более глубоких почвенных горизонтов. Это привело не только к большей потере продуктивности, но и к значительной череззёрнице полбы.

Как уже отмечалось выше, полба плёнчатая пшеница, и поэтому под урожайностью этой культуры подразумевается урожай вороха, что не совсем точно даёт представление о продуктивности культуры. Плёнчатость полбы в наших условиях колеблется довольно существенно - от 20 до 50 %. Это происходит из-за того, что в спельте полбы образуется два зерна, а в неблагоприятные годы всего одно, и таких колосков может быть больше половины, что существенно повышает плёнчатость и снижает выход зерновой продуктивности.

Изучаемые нами образцы полбы относятся к нескольким разновидностям:

- Serbicum, aeruginosum - красный колос, красное зерно. К разновидности aeruginosum относится

сорт Руно.

- Volgense - белый колос, красное зерно.

- Nigrum - чёрный колос, красное зерно.

- Arrac - белый опушённый колос с окрашенными тёмными остями, зерно красное.

Последняя разновидность в наших условиях формирует более мощные растения с крупным колосом и зерном, и могли бы представляет интерес для отбора исходного селекционного материала. Однако опушённые спельты сильно «комкуются» между собой, что делает невозможным качественное проведение посева.

В этой связи работу с образцами полбы разновидности аггас решено временно приостановить. Это образцы из Эфиопии, Испании и США (к-18969, к-19208, к-20344, к-22195).

Образцы из Башкирии, Чувашии, Ульяновской и Астраханской областей (к-7494, к-7497, к-7499 к-7517, к-9228, к-13011) представлены разновидностями volgense, serbicum и aeruginosum. В наших условиях они были низкорослы, с тонкой полегающей соломиной, среднем по крупности зерном и средней плёнчатостью.

Образцы из Франции и Югославии (к-21584, к-38915) имеют хорошую адаптивность, более продуктивны за счёт высокого стеблестоя, поэтому являются перспективными для отбора исходного селекционного материала.

Отдельно следует сказать об украинских образцах (UA 0300183, UA 0300087), которые в наших условиях были более высокорослыми с менее полегающей соломиной.

По результатам испытаний 2018 года выделился ряд номеров, которые по продуктивности были на уровне или выше стандарта (таблица 2).

Таблица 2 - Урожайность и признаки продуктивности лучших образцов яровой полбы в контрольном питомнике, 2018 год.

Название и номер образца Разновидность Урожайность, т/га (ворох). Масса 1000 зёрен, г Плёнчатость, %

Руно Аeruginosum 0,97 27,8 45,7

К-21584 Amidannьen Франция Volgense 0,90 28,8 48,3

Отбор №2 из к-21584 Франция Volgense 1,02 27,9 47,3

Отбор №9 из к-21584 Франция Volgense 0,99 28,8 46,0

Отбор №11 из к-21584 Франция Volgense 0,96 28,7 32,4

К- 13011 Чувашия Serbicum 1,0 32,9 26,0

Отбор №4из К-13011 Чувашия Serbicum 1,04 30,0 31,7

Отбор №1 из К-38915 Югославия Volgense 1,12 27,6 38,8

Отбор №4 из К-38915 Югославия Volgense 1,03 28,2 48,9

Отбор №7 из К-38915 Югославия Volgense 1,25 28,1 30,9

К-7517 Ульяновск Volgense 1,14 27,5 36,7

НСР0,5 0,07

Селекционную работу с коллекционными образцами полбы планируется продолжить.

В 2017-2018 гг. сорт полбы Руно и образца К -21584 АтМаппьеп Франция проходили агротехническое испытание. Посев производился нормами

2,5 и 3,5 млн. всхожих семян на 1 га, с предпосевным внесением азотного удобрения (аммиачная селитра) дозой 30 кг д.в. на 1 га. Повторность - 4-х кратная, площадь делянки - 12 м2. Получены следующие результаты (таблица 3).

В лабораторшхселещионеров

Таблица 3 - Урожайность сортов полбы на разных нормах высева, т/га, 2017-2018 гг.

Название сорта Год Урожайность, т/га (ворох) при нормах высева, млн. всхожих семян на 1га

2,5 3,5 2,5 + N 30 3,5+ N 30

Руно 2017 1,58 1,79 1,92 1,97

Руно 2018 0,87 0,90 0,90 0,95

№ 32(К - 21584 Amidannьen Франция) 2018 0,83 0,86 0,86 0,94

НСР0,5 = 0,05 т/га

Максимальная продуктивность у сортов полбы в наших условиях была получена при норме высева 3,5 млн. всхожих сем. на 1 га и предпосевном внесении азотного удобрения. Прибавка продуктивности у сортов была достоверна. Изучение агротехники полбы на разных нормах высева будет продолжено для разработки общей и сортовой технологии возделывания этой культуры.

Отдельно следует сказать о качественном составе зерна полбы, так как сведения по этому вопросу скудны и зачастую противоречивы [8].

По нашим данным содержание сырого протеина в зерне полбы колеблется от 16 до 23%, сырой клейковины от 38 до 47% при высоком значении показателей качества сырой клейковины в единицах ИДК (таблица 4).

Таблица 4 - Содержание в зерне полбы сырого протеина, клейковины и её качество в условиях Нижнего Поволжья, 2017-2018 гг.

Название образца Массовое содержание в пересчёте на сухое вещество сырого протеина, % Количество сырой клейковины, %

2017 2018

Руно 18,49 23,14 45,8 107

К-21584 Amidannьen Франция 18,80 21,65 45,5 109

Отбор № 2 из К-21584 Amidannьen 16,84 17,98 44,4 106

К-38915 Югославия 18,03 18,67 39,6 108

Отбор № 1 из К-38915 Югославия 18,42 23,14 46,8 106

К-19208 Аджа Эфиопия 16,71 18,07 37,8 111

Зерно полбы может использоваться только на крупяные цели. Каша из полбы обладает своеобразным вкусом. Напоминает недозрелую варёную кукурузу, но без специфического для неё запаха. Лучше готовить в подсоленной воде, чем в молоке.

Выводы. Таким образом, учитывая возрастающий интерес к полбе, нами был создан исходный селекционный материал для условий Нижнего Поволжья. Изучено 39 коллекционных образцов полбы, часть из которых была разбита по разновидностям. Из лучших коллекционных образцов (К-21584, К-38915) был произведён отбор индивидуальных растений. Выявлены коллекционные образцы для гибридизации. Начата разрабатываться технология возделывания и сортовая агротехника полбы. Исследования планируется продолжить.

Литература:

1. Дорофеев В.Ф., Филатенко А.А., Мигунова Э.Ф. Культурная флора СССР. - Л.: Колос, 1979. - 324 с.

2. Темирбекова С.К., Куликов И.М., Курило А.А. Новые генетические источники устойчивости по зерновым культурам для использования в селекции. Зерновое хозяйство России. - 2011. - №4. - С.42-46.

3. Якушкин И.В. Растениеводство (растения полевой культуры) ОГИЗ. Сельхозгиз. Москва, 1947. - С. 52-61.

4. Сергеева А.Т. Ярина Г.Н., Богуславский Р.Л., Гасрата-лиев Г.С. Селекционная ценность полбяно-пшеничных гибридов./ Научно технический бюллетень ВННИИ растениеводства. -1988. - №185. - С. 7-8.

5. Попова Н.М. Эколого-селекционная оценка образцов полбы. Вестник Красноярского аграрного университета. - 2017. - №5. - С. 15-20.

6. Зверев С.В., Панкратьева И.А., Политуха О.В., Чиркова

Л.В., Витол И.С., Стариченков А.А. Исследование свойств полбы.// Хлебопродукты. - 2016. - №1. - С. 66-67.

7. Боровик, А.Н. Сорт пшеницы полбы яровой (T. dicoccum Schrank] Руно / А.Н. Боровик, Н.С. Акулов // V съезд Вавиловского общества генетикови селекционеров, посвящённый 200 - летию со дня рождения Чарльза Дарвина. Москва, 2009. - С. 190-195.

8. Александрова И.Т., Дуния Оливия Сафи Технологические свойства полбы Иркутской области.// Техника и технологии продуктов питания: Наука. Образование. Достижения. Инновации. - 2016. - С. 18-21.

9. Дедкова О.С. Исследование внутривидового разнообразия тетраплоидной пшеницы Triticum dicoccum (Schrank] Schuebl с помощью метода дифференцированного окрашивания хромосом / О.С. Дедкова, Е.Д. Бадяева, О.П. Митрофанова и др. // Генетика. - 2007. - Т. 43. № 11. - С. 1517-1533.

THE PROSPECTS FOR CREATING VARIETIES OF SPRING

SPELT FOR ARID CONDITIONS OF THE LOWER VOLGA

REGION ON THE BASIS OF THE WORLD COLLECTION OF THE VAVILOV VNIIR P.A. Smutnev, K.S-Kh.N., leading researcher,

I.N. Markova, K.S-Kh.N., senior researcher - Lower-Volga

NIISKh, Affiliate of FSC of Agroecology, RAN, Volgograd

Annotation. The article presents the results of the study of samples of spring spelt of the world collection of VNIIR on economic and biological characteristics in the conditions of the Lower Level. The data of field and laboratory evaluation of spring forms of spelt on the productivity and quality of grain are presented. The best lines of spring spelt are selected for use as a starting material for creating new varieties. Studied cultivar agrotechnics of spring Emmer wheat in the Volgograd region.

Keywords: spring spelt, collector number, selection, agrotechnics.