Низкорослые сорта пшеницы

Учитывайте агробиологические особенности.

Николай Тупицын, ООО НПЦ «Селекция»

 

В мировом и отечественном зерновом производстве с середины прошлого века используются низкорослые сорта пшеницы. Широко они распространены и в настоящее время. В характеристиках отмечается повышенная устойчивость к полеганию таких сортов, их способность формировать большие урожаи благодаря отзывчивости на приёмы интенсивного земледелия, прежде всего, повышенные дозы удобрений.

Однако в последние 18-20 лет в российском земледелии наблюдаются негативные тенденции, вызванные снижением качества агрономического образования, ухудшением профессиональной и общей культуры землепользователей. Эти обстоятельства и вызвали необходимость дать, по возможности понятный агробиологический анализ низкорослым сортам.

                          Напомним, что сортоведение — знания о сортах, их биологии. Исходя из знаний биологии и выстраивается научно обоснованная сортовая агротехника, суть которой — минимум рисков, затрат и максимум отдачи урожаем.

К сожалению, состояние высшего агрономического образования вызывает беспокойство. Главный вопрос: чему учат?

На сегодня, как мы проинформированы, в Российской Федерации осталось не более пяти кафедр селекции, семеноводства и генетики,

где часов на специальные курсы выделено не более трех ставок доцента.

Устойчивость к полеганию

В производство, как правило, допускаются сорта, устойчивые к полеганию. Причины большей устойчивости низкорослых сортов по сравнению с высокорослыми в следующем:

1. Усилие на изгиб (надлом) стебля есть произведение его длинны на боковую силу ветра. Если стебель, например, в 2 раза короче то, при прочих равных условиях, усилие на изгиб будет вдвое меньше. 

2. У устойчивых к полеганию низкорослых сортов обычно больше диаметр стебля, и прежде всего, у его основания (укорочены нижние междоузлия). При прочих равных условиях, чем больше диаметр, тем сорт устойчивее к полеганию.

3. Высокорослые, полегающие сорта, как правило, на главном самом высоком стебле растения имеют крупный колос, который своей массой заваливает главный, а он в свою очередь заваливает стебли второго и третьего порядка.

Сорняки

Чем выше растения в посевах, тем больше они затеняют почву, тем хуже условия для роста сорняков и наоборот. При возделывании низкорослых сортов это правило следует всегда учитывать, для чего:

1. Обязательно и качественно проводить борьбу с сорняками на предшественнике.
2. Срок сева следует сдвигать в конец допустимой нормы (проводятся дополнительные обработки от сорняков). 

3. Быть готовыми (наблюдая за состоянием посевов) к применению гербицидов.

Урожайность

Высота растений пшеницы связана с урожайностью. Причина связи кроется в следующем:

1. Большая устойчивость к полеганию в условиях сильных ветров, обильных осадков, применения повышенных доз удобрений позволяет низкорослым формам полнее реализовать заложенную урожайность.
2. В ходе длительной селекции происходило увеличение генетического потенциала урожайности вновь создаваемых сортов и одновременно снижалась их высота. Эти два процесса протекали синхронно, но генетически были относительно независимы.

3. Очередная причина заключается в перераспределении ассимилятов в конце кущения — начале выхода в трубку между генеративными органами растений (элементами закладываемой урожайности) и вегетативными (развитием и ростом нижних междоузлий). Уменьшение длины, массы нижних междоузлий улучшает обеспеченность ассимилятами закладываемой урожайности, полноту ее реализации через развитие колосьев второго и третьего порядка. Поэтому и отмечается, что у низкорослых сортов нет явно выраженных различий между главным стеблем и стеблями других порядков (колосья находятся в одном ярусе, созревают дружнее), и плотность равноценных колосоносных побегов на единицу площади у них обычно выше, чем у высокорослых полегающих форм. В данном случае гены низкорослости воздействуют на реальную урожайность через влияние на уровень закладываемой урожайности, её реализацию в конце кущения — начале выхода в трубку, когда идёт развитие и рост нижних междоузлий.

Понимая этот механизм, можно определённым образом влиять на него агротехническими приёмами. Например, известно немало сортов морозо- и зимостойких, но высокорослых сортов. После их успешной перезимовки в конце фазы кущения — начале выхода в трубку проводится обработка посевов ретордантами. Происходит укорачивание нижних междоузлий. Чтобы усилить позитивный эффект на закладываемую урожайность, её реализацию, можно совместить обработку ретардантами с подкормкой мочевиной (возможны иные комбинации смеси).

Содержание белка в зерне

Снижение содержания белка в зерне низкорослых, высокоурожайных сортов будет происходить всегда по вполне определённым причинам (табл.).

Характеристика некоторых хозяйственных признаков у семей из комбинаций скрещивания: [Предгорная 2 х (Аврора х Том Пус)] х Одесская 51; Одессккая 51 х Циано 67; Одесская 16 х Ацтеко 67.

Вегетативная масса является основным источником поступления азота в зерно в период его налива. В норме содержание азота в вегетативной массе варьирует незначительно. Поэтому решающее влияние на обеспечение азотом зерна оказывает урожайность вегетативной массы. Чем она больше, тем больше азотистых соединений может поступить из неё в зерно. У низкорослых форм этот показатель наименьший, но у них же и наибольшая урожайность зерна (полукарлики), наибольшее значение Кхоз (доля зерна в урожае биомассы), что дополнительно снижает процентное содержание белка в зерне.

Эти два фактора будут действовать постоянно у низкорослых пшениц с высокой урожайностью, но возможно частичное ослабление их негативного влияния на белковость зерна селекционным и агротехническим путём.

В селекционной практике известны сорта низкорослые, высокоурожайные с хорошим содержанием белка в зерне (сорт озимой пшеницы Обрий). Исследования показали, что этот сорт обладает высокоэффективной системой перемещения азота в зерно из почвы в период его налива. Важно лишь, чтобы в это время в почве было достаточно влаги и доступных форм азотного питания. Мы проводили успешный поиск сортов — доноров такой системы азотного питания по специально разработанной методике, в условиях искусственного климата и водной культуры.

На белковость зерна пшеницы можно влиять через некорневые подкормки в период его формирования и налива, искусственно повышая концентрацию азота в вегетативной массе. При этом следует учитывать:

1. Флаговые и желательно подфлаговые листья должны быть зелёными, не поражёнными заболеваниями. Если проявляется, например, бурая ржавчина и имеется положительный прогноз на её развитие, то используют баковые смеси (фунгициды + мочевина).

2. Чем дольше сохраняется лист зелёным, тем продолжительнее идёт синтез и поступление азотистых соединений в зерно, но при этом оттягиваются сроки начала уборки. Десикация (подсушивание) посевов с целью более раннего начала уборки может негативно сказаться на белковости и крупности зерна.

В Российской Федерации в 2017 году получен высокий урожай пшеницы, но с относительно низким содержанием белка в зерне. Эта ситуация прогнозировалась. Причины её понятны, как и понятны пути преодоления.

Устойчивость к стрессам

Анализ сортосмен за многие десятилетия в разных странах, регионах нашей страны позволяет выявить четыре общие закономерности:

1. Увеличение в процессе селекции генетического потенциала урожайности сортов.

2. Уменьшение высоты растений.

3. Снижение содержания белка в зерне.

4. Ухудшению стрессоустойчивости сортов (температурным, водным, пищевым).

Мы считаем, что ухудшение стрессоустойчивости вызвано не столько влиянием генов низкорослости, сколько увеличением генетического потенциала урожайности (основная причина).

В практике земледелия в острозасушливых регионах, регионах с морозными зимами используются высокорослые и среднерослые сорта. Почему? Вследствие модификации в условиях острой засухи высокорослые становятся низкорослыми, а низкорослые — депрессивными карликами.

В тоже время имеются работы, основанные на расчленении засухоустойчивости на системы с разной энергоемкостью реализации, поиске доноров систем, скрещивании с целью получения нужных рекомбинантов: с невысоким стеблем, с хорошей засухоустойчивостью, урожайностью. Пример такого сорта — Альбатрос Одесский.

Агроэкологическая адаптивность

Под агроэкологической адаптивностью следует понимать общую приспособленность сортов, гибридов к агротехническим и экологическим условиям природной зоны, выражающуюся через количество и качество получаемого урожая.

Нам приходилось изучать коллекции (сотни образцов) озимой пшеницы из стран Западной Европы. Среди них были низкорослые сорта, с высоким генетическим потенциалом урожайности, но стерильность цветков колоса в отдельные годы у некоторых достигала 80% и более.

Сравнительно недавний масштабный опыт охватил десятки предприятий: без предварительной научной экспертизы в регионах Российской Федерации стали возделывать сорт озимой пшеницы Ларс из Германии. Успех в первые годы сменился в 2010 году практически 100% гибелью посевов.

К сожалению, стало обычным явлением, когда собственники земли завозят из разных стран, приобретают на местах культуры, сорта, гибриды, технологии (типа No-till) и без серьезной научной экспертизы пытаются использовать их на своих землях. Последствия такого земледелия, как правило, печальны. Сельскохозяйственные предприятия, а в конечном итоге государство, несут убытки.