Адаптивні сорти пшениці озимої для підзони переходу Лісостепу в Степ

245

За останніх кілька десятиріч зарубіжні й вітчизняні селекціонери створили значну кількість нових сортів пшениці озимої м’якої з високим генетично-селекційним потенціалом урожайності, покращеними морфоагробіологічними ознаками та властивостями, які більше, ніж звичні сорти, відповідають потребам хліборобів.

Сучасні сорти пшениці м’якої озимої мають досить високий генетичний потенціал продуктивності, який сягає 10–12 т/га, і перевищують старі сорти за врожайністю в 1,5–2 рази. Проте, як показує практика, потенційні можливості нових сортів використовуються лише на 30–50%, знижуючись в окремі роки до 24–26%, а в деяких областях – навіть до 20%. Для порівняння: в Нідерландах потенціал сортів використовується на 70%, у Данії та Швеції – на 50–60%.

Хоча в Україні останніми роками і спостерігається стале зростання врожайності – з 2,34 в 2007 р. до 4,21 т/га в 2016 р., сьогодні вона набагато нижча, ніж у розвинених країнах Євросоюзу. Крім того, в європейських господарствах урожайність цієї культури характеризується досить високою стабільністю, що свідчить про наявність резерву для її подальшого зростання.

Щороку до Державного реєстру заносять значну кількість нових сортів. Станом на поточний рік до обігу в Україні допущено близько 400 сортів пшениці м’якої озимої, які рекомендуються для укрупнених агрокліматичних зон. Не всі вони й не в усіх підзонах, мікрозонах, регіонах, господарствах можуть реалізовувати свій природний потенціал і формувати високу продуктивність. Серед них лише певна частина найповніше відповідає вимогам виробництва, має високу генетичну здатність і адаптивні властивості. Деякі старі й нові сорти в умовах зміни клімату виявилися не адаптованими до посилення посушливих явищ і екстремальних умов. Тому виникає необхідність добору нових сортів, пристосованих до мінливих погодно-кліматичних умов для мікрозон, регіонів, окремих господарств із передбачуваною реакцією на несприятливі та стресові чинники довкілля.

Адаптивні сорти озимої пшениціПроблема адаптації завжди займала ключове місце в еволюційній теорії, селекції, а також практиці сільськогосподарського виробництва. Академік НАН України В. В. Моргун стверджує, що результатом досліджень другої «зеленої революції» будуть новостворені сорти рослин, стійкі до хвороб, шкідників, посухи, які можна буде вирощувати практично без добрив і пестицидів, а адаптивні властивості сорту обумовлять стабільність зернового виробництва, особливо у несприятливі роки. А. А. Жученко підкреслював, що розкрити потенціал генотипу сорту рослин можна лише в умовах, до яких він адаптований. Е. В. Іонова наголошує, що наразі дедалі більшої ваги набувають питання виявлення та створення адаптивних сортів, що характеризуються стабільністю основних ознак врожайності, а також якості зерна. А. В. Алабушев і О. А. Дубініна дійшли висновку, що в отриманні високої та стабільної урожайності озимої пшениці чи не найважливіше значення мають адаптивні властивості, стійкість сортів до основних стресових чинників зовнішнього середовища.

Визначальним напрямом селекції озимої пшениці впродовж останніх десятиліть було нарощування врожайного потенціалу сортів, створення високоінтенсивних генотипів. Здобутки селекціонерів досить вагомі. Нині в Державному реєстрі переважна частина сортів має генетичний потенціал продуктивності 8–10 тонн зерна з гектара. Водночас почала спостерігатися часткова втрата адаптивного потенціалу, що призвело до неспроможності рівня стабільності сортів. Тобто високий врожайний потенціал сорту може втрачати цю властивість у нестійких або екстремальних екологічних умовах, а відтак адаптивність й екологічна стійкість стають найважливішими чинниками реалізації ознак, закладених у високопродуктивних генотипах.

На думку сучасних вчених, адаптивність сорту є однією з найважливіших його властивостей. Тому селекція на адаптивність вважається одним із головних напрямів сільськогосподарської науки, їй приділяється значна увага в селекційних програмах наукових центрів світу. Досягти підвищення і стабільності врожайності та якості зерна можна шляхом створення й упровадження у виробництво нових сортів, що поєднують максимальну продуктивність з підвищеним рівнем гомеостатичності.

Нашою метою було дослідити урожайний потенціал і адаптивні властивості новозареєстрованих сортів озимої пшениці для добору генотипів з підвищеним адаптивним потенціалом для агроекологічних умов підзони переходу південної частини Лісостепу в Північний Степ.

Дослідження проводили в 2016–2017 роках на Кіровоградській сортодослідній станції (з червня 2017 року – Благовіщенська філія ДП «Центр сертифікації та експертизи насіння і садивного матеріалу»). Підприємство розташоване в підзоні переходу південної частини Правобережного Лісостепу в Північний Степ. Польові досліди закладали за методикою державного сортовипробування і науково-технічної експертизи. Ґрунти дослідного поля представлені чорноземами реградованими із вмістом гумусу в орному шарі 4,05%. Досліджували сорок сім новозареєстрованих сортів вітчизняних і зарубіжних селекційних закладів. Технологія вирощування пшениці озимої загальноприйнята для зони. Погодні умови в роки проведення досліджень певною мірою різнилися за вологозабезпеченістю та гідротермічним режимом.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Агрокліматичні умови в підзоні переходу південної частини Правобережного Лісостепу в Північний Степ, де розташована сортостанція, останнім часом дещо погіршуються у зв’язку зі зміною клімату. Тут дедалі більше проявляється степовий клімат. Погода має певні особливості, яких не спостерігалося раніше. В осінній та весняно-літній періоди почастішали ґрунтові й повітряні посухи, в період настання оптимальних строків сівби озимої пшениці часто бракує вологи. Спостерігається значне подовження термінів осінньої вегетації озимої пшениці. Зафіксовано також пом’якшення зим і часті відлиги. Широкий спектр багатьох стресових чинників, які щорічно негативно впливають на вегетацію озимої пшениці, зробили проблемним стале виробництво зерна.

Особливістю погодних умов пізньолітнього та осіннього періодів 2016 року були високі показники температури повітря, відсутність опадів, що спричиняло розвиток засушливих явищ і сильної повітряно-ґрунтової посухи. В третій декаді серпня та у вересні опадів не випадало зовсім, внаслідок чого за настання оптимальних строків сівби посівний шар ґрунту був сухим. Склалися екстремальні умови для осінньої посівної кампанії. Сівбу проведено в кінці оптимальних строків у сухий ґрунт. Ефективні опади випали тільки в кінці першої декади жовтня. Температурний режим в цей період був понижений (нижче від 10°С), тому сходи озимої пшениці почали з’являтися лише наприкінці третьої декади жовтня та в першій декаді листопада. Повільна вегетація рослин відбувалася за пониженого температурного режиму. Припинення осінньої вегетації рослин відбулося на два тижні раніше від багаторічних даних – 11 листопада. Період початок сходів – припинення осінньої вегетації був дуже коротким, тому посіви пішли у зиму в фазі шильця та одного листка.

Навесні 2017 року зафіксовано раннє відновлення вегетації із тривалим помірним температурним режимом. Але опадів випало значно менше від кліматичної норми, що не сприяло весняному кущінню, росту й розвитку рослин та формуванню високої продуктивності. Подібні погодні умови були і в попередній, 2015/2016 вегетаційний рік.

Не зовсім сприятливі гідротермічний і водний режими впродовж вегетації рослин, особливо в осінній та весняно-літній періоди, вплинули на формування рівня продуктивності пшениці озимої. В 2016 році врожайність зерна становила 4,98 т/га, у 2017 році – 5,89 т/га. За роки вивчення продуктивність сортів варіювала від 3,78 до 6,90 т/га. Встановлено, що досліджувані сорти озимої пшениці відрізнялися один від одного за ступенем стійкості до біотичних та абіотичних чинників довкілля; у варіюючих погодних умовах і стресових навантаженнях свій генетичний потенціал вони реалізували по–різному. Високою толерантністю і адаптивністю до агроекологічних умов підзони відзначалися сорти Лимарівна, Орійка, Сотниця, Смуглянка, Фаворитка, Златоглава та інші (табл. 1).

Таблиця 1. Сорти пшениці озимої, спроможні формувати високу урожайність у підзоні, середнє значення за 2 рокиЯкщо виходити із твердження більшості вчених, що рослини можна вважати адаптованими до відповідного середовища, якщо вони здатні зводити до мінімуму наслідки впливу несприятливих умов, можуть жити і розмножуватися в цьому середовищі та формувати високу продуктивність, то найбільш адаптованими до агроекологічних умов мікрозони сортостанції є сорти Орійка, Лимарівна, Смуглянка й Сотниця (Інститут фізіології рослин та генетики НАН України), Златоглава (Луганський інститут селекції і технологій), Мелодія одеська, Щедрість одеська й Мудрість одеська (Селекційно-генетичний інститут). Їх урожайність за роки досліджень становила 5,82–6,08 т/га, значно перевищивши стандарт і середній показник досліду.

Достеменними лідерами серед 47-ми досліджуваних нових генотипів є сорти Лимарівна та Орійка. На окрему увагу заслуговує перший із них. Його особливостями є адаптивність до різних агроекологічних умов, універсальність використання – можливість розміщення після різних попередників, вдале поєднання високої врожайності з доброю якістю зерна, притаманне екстрасильній пшениці (за сприятливих умов і оптимального мінерального живлення). Цей сорт також виявився найбільш стабільним за продуктивністю, адже різниця між урожайністю за роками була найменшою.

Високу врожайність в окремі роки формували й інші сорти. В 2016 році за продуктивністю перевищили стандарт і показник середнього по досліду сорти Шестопавлівка (ФГ «Бор») й Золотоколоса (ІФРГ); в 2017 році – Асканійська (Асканійська державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту зрошуваного землеробства НААН), Кірена (Науково-виробнича фірма «Дріада»), Турі (ТОВ агрофірма «Сади України»), Металіст (Луганський інститут селекції і технологій). Сорт Асканійська в 2017 році зайняв перше місце за зерновою продуктивністю, сформувавши врожайність 6,90 т/га і перевищивши стандарт на 1,2, а середнє значення досліду – на 1,01 т/га. За твердженням творців сорту, він є одним із найкращих сортів для вирощування в південних областях. Крім високої потенційної врожайності, має добре розвинені структурні елементи продуктивності колоса, високий щільний стеблестій із синхронним колосінням та високими адаптивними властивостями.

Водночас частина досліджуваних сортів виявились не адаптованою до агроекологічних умов підзони, особливо за ознаками посухостійкості, витривалості до стресових чинників і варіативності погодних умов. Сильна посуха та неадекватна зміна погоди не відповідали біологічним властивостям цих генотипів. Все це призвело до формування урожайності, нижчої від очікуваної (табл. 2).

Таблиця 2. Сорти пшениці озимої, не адаптовані до агроекологічних умов підзониНайнижчу продуктивність у підзоні формують сорти Віген, Гурт, Ветеран, Відрада. Незважаючи на те, що вони рекомендовані для вирощування у степовій і лісостеповій зонах, їх врожайність за роки досліджень становила лише 4,89–5,04 т/га. Це значно менше, ніж у високоадаптованих сортів, і нижче від стандарту та середнього показника досліду. Недобір урожаю більше ніж вагомий. Це свідчить, що названі сорти в зазначеній підзоні вирощувати недоцільно.

Значну роль у формуванні продуктивності сортів пшениці відіграє висота рослин, яка виконує важливі генетично-біологічні та господарсько-агрономічні функції в онтогенезі. Вона тісно пов’язана з іншими ознаками та властивостями, насамперед зі стійкістю до вилягання та засвоюваністю елементів живлення. Дослідження засвідчують, що висота рослин є ознакою, що може конкретно характеризувати адаптивний потенціал сорту. Раніше у виробництві були поширені більшою мірою середньо- і високорослі сорти висотою 100–120 і більше сантиметрів. Основними їх недоліками, серед іншого, були низька стійкість до вилягання, особливо за сприятливих агроекологічних умов, що стримувало реалізацію їх генетичного потенціалу. Це спостерігалося насамперед на високих агрофонах за впровадження інтенсивних технологій. Досліджувані сорти в основному відносяться до короткостеблових і середньорослих, які мають міцне стебло, оптимальну висоту рослин, що забезпечує високу стійкість до вилягання та несприятливих умов середовища. І лише кілька з них (Ветеран, Патрас, Наснага, Віген, Обряд) є напівкарликовими. Відомо, що напівкарликові генотипи свого часу відіграли вагому роль у підвищенні продуктивності пшениці в усьому світі. Але з огляду на трансформацію клімату, глобальне потепління, почастішання стресових явищ вони інколи не задовольняють потреби виробництва. Короткостебловість нижче 60–70 сантиметрів за стресових ситуацій позначається на формуванні урожайності, а за посушливих умов стеблестій буває настільки низьким, що ускладнює збирання врожаю. Тому наразі у виробництві поширені короткостеблові й середньорослі сорти з висотою рослин 80–90 сантиметрів, добре адаптовані за іншими властивостями.

Цінною адаптивною особливістю рослини пшениці, що забезпечує стабільне отримання високої продуктивності, є стійкість проти несприятливих умов зимівлі, несприятливих і стресових явищ, які характеризують здатність рослинних організмів повноцінно здійснювати свої основні життєві функції в непридатних умовах довкілля. Кожному генотипу притаманний певний рівень стійкості до стресів.

Однією з дуже вагомих адаптивних властивостей є морозо- і зимостійкість озимої пшениці, комплексна витривалість до несприятливих і стресових чинників перезимівлі. Оскільки в останні роки масштабних несприятливих чинників за час перезимівлі озимини не спостерігалося, то і значної диференціації сортів за морозо- зимостійкістю не було. Аналіз зимостійкості сортів озимої пшениці засвідчив, що переважна більшість генотипів перезимували задовільно. І все ж таки за візуальною оцінкою порівняння даних осіннього і весняного обліків рослин кожного сорту встановлено, що кращу зимостійкість мають сорти Мудрість одеська, Наталка, Асканійська, Подолянка, Житниця одеська, Орійка, Шестопавлівка та інші.

За даними проморожування зразків сортів у морозильних камерах Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва досліджувані сорти за групами морозо- і зимостійкості розділилися таким чином (табл. 3).

Таблиця 3. Морозо- і зимостійкість сортів пшениці м’якої озимої за даними проморожування в морозильних камерахДо найвищої групи морозо- і зимостійкості відноситься ціла плеяда сортів – Асканійська, Віген, Мудрість одеська, Наснага, Магістраль, Ліль, Монтрей, Орлеан, Турі, Кан, Шато, Наталка, Златоглава. Більшість же сортів перебували у класі вище за середню, вище за середню – середню і середню – вище за середню груп морозо- і зимостійкості. І лише сорти Мідас, Шпалівка і Гілея мали середню морозо- і зимостійкість.

Дані досліджень свідчать, що в підзоні розташування сортостанції можна культивувати майже всі досліджувані сорти, що характеризуються підвищеною, вищою за середню та середньою – вищою за середню морозо- і зимостійкістю, які при нормальному загартуванні витримують критичну температуру на глибині вузла кущіння не нижче мінус 17,0–18°С. Ті ж сорти, які показали середню зимостійкість (Шпалівка, Мідас, Гілея) в несприятливі зими можуть зріджуватись.

В умовах трансформації клімату, глобального потепління і дії стресових явищ не менш важливо мати сорти з високим адаптивним потенціалом стійкості до посухи, які в посушливі періоди чи роки здатні забезпечити нормальну життєдіяльність рослинного організму і меншою мірою знижувати урожайність. За цією властивістю кожен сорт має певні особливості. Вищою посухостійкістю характеризуються сорти Лимарівна, Смуглянка, Мудрість одеська, Фаворитка, Сотниця, Златоглава, Кан, Кірена, Марія та інші.

Проведені дослідження дали можливість виявити високоадаптивні сорти, які в підзоні переходу південної частини Правобережного Лісостепу в Північний Степ спроможні формувати високу продуктивність.

ВИСНОВКИ

Проведені дослідження дали змогу визначити сорти пшениці м’якої озимої з підвищеним адаптивним потенціалом, які спроможні в агроекологічних умовах підзони переходу південної частини Правобережного Лісостепу в Північний Степ формувати високу продуктивність. Запропоновано найоптимальніші для вирощування в підзоні нові сорти Смуглянка, Лимарівна, Орійка, Мудрість одеська, Асканійська.

О. Л. Уліч, канд. с.-г. наук, директор Благовіщенської філії ДП «Центр сертифікації та експертизи насіння і садивного матеріалу», Ю. Ф. Терещенко, д-р с.-г. наук, Уманський національний університет садівництва, В. С. Хахула, канд. с.-г. наук

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2018