ВСТУП
За продовольчої значимості і масштабами виробництва провідне місце займає пшениця. Виробництво цієї культури на всіх континентах становить 615 млн. тонн. На частку п'яти країн: Канади, США, Китаю, Індії, і Росії припадає близько половини виробництва пшеничного зерна (37). У повітряно-сухому зерні пшениці міститься (%): білка-16.8, без азотистих екстрактивних речовин (в основному крохмалю) - 63.8, клітковини-2, жирів-2, золи-1.8, води-13.6, а також ферменти і вітаміни (група В і провітамін А). Основна біологічна цінність зерна-білок. Людина задовольняє свою потребу в цьому речовині значною мірою за рахунок хлібних продуктів. Зерно пшениці використовується для отримання борошна, а також у круп'яної, макаронної та кондитерської промисловості (37).
Крім продовольчого напрямку, озима пшениця становить велику кормову цінність. Пшеничні висівки з великим вмістом перетравного протеїну - хороший корм для всіх видів сільськогосподарських тварин. Для грубого корму худобі використовують солому і полову, солому також застосовують як будівельний матеріал, для підстилки твариною, виготовленні паперу і так далі.
Озима пшениця - цінна культура в польовій сівозміні і хороший попередник для ряду культур (кукурудза, соняшник, цукровий буряк, озимий ячмінь, пожнивні посіви та інші). Велико та організаційно-господарське значення озимої пшениці. Це, по-перше, перенесення на осінній період значної частини посівних робіт, що зменшує завантаженість в період весняної сівби. По-друге, більш раннє дозрівання озимої пшениці, у порівнянні з яровими культурами зменшує напруженість і збиральних робіт, дає можливість піти від літньої посухи. І останнє. Більш рання збирання озимих дає можливість більш якісно підготувати грунт для наступної культури сівозміни.
Сорт - один з головних чинників стабільного виробництва зерна озимої пшениці. Для обробітку озимої пшениці використовують перш за все сильні, а також цінні сорти, що відрізняються високою потенційною врожайністю, хорошою чуйністю на добрива і зміни агротехніки, комплексною стійкістю до шкідливих факторів (перезимівля, посуха, вилягання, хвороби та інше), що дають сильне або середнє за якістю зерно (37).
З практики відомо, що не всі сорти однаково виявляють себе в одних і тих же умовах їх обробітку, тому й реалізація потенційної продуктивності в різних сортів йде по-різному. Високопродуктивні сорти виносять з грунту велику кількість поживних речовин, витрачають багато води, тому такі сорти вимагають високої агротехніки. Якщо таких умов немає, то потенційно більш продуктивний сорт не тільки не дає надбавки, але може і поступитися по врожайності іншому менш продуктивного, але і менш вимогливі до умов вирощування сорту. Отже, потрібен диференційований підхід до підбору сортів. Особливо він важливий в даний час, коли багато господарств не можуть забезпечити посіви високими дозами добрив і комплексом захисту рослин. Цілком очевидно, що економічно слабким і сильним господарствам необхідний різний сортовий склад (37).
Метою наших досліджень є вивчення господарсько-цінних ознак у сортів озимої м'якої пшениці, що входять до групи стабільно високоякісних. Важливим у досвіді є вивчити вплив умов вирощування на формування високої врожайності якості зерна у різних сортів.
1.ОБЗОР ЛІТЕРАТУРИ
1.1. Сорт і його вплив на підвищення врожайності та якість
Підвищення зернової продуктивності - основна мета селекції пшениці за весь час її існування. Серед різних агропріемов на частку сорти припадає 20-28% приросту врожаю, а в екстремальних погодних умовах (суворі зими, посухи, епіфітотії хвороб) сорту належить вирішальна роль.
На сучасному етапі розвитку сільського господарства, при впровадженні нових технологій обробітку зернових культур, значення сорту збереглася. Сорт залишається не тільки засобом підвищення врожайності, але й стає чинником, без якого неможливо реалізувати досягнення науки і техніки. У сільськогосподарському виробництві сорт виступає як біологічна система, яку не можна нічим замінити (13).
Селекції озимої пшениці в нашій країні ведуть багато науково-дослідні установи, розташовані в різних грунтово-кліматичних зонах. Це дозволило створити високопродуктивні і високоякісні сорти стосовно до конкретних умов (23).
Обробіток високопродуктивних сортів, здатних найбільш повно використовувати умови високого агрофонах, різко підвищує економічну ефективність внесення добрив і зрошення і прискорює тим самим окупність капіталовкладень, і є тим самим доступним і дешевим способом збільшення виробництва всіх сільськогосподарських культур (28).
У нашій країні найбільш значний стрибок у підвищенні продуктивності пшениці стався в районах, де природні умови сприяли отриманню високих урожаїв. До їхнього числа відноситься Кубань (13).
П. П. Лук 'яненко за допомогою селекції за сорокарічний період збільшив продуктивність пшениці майже в 2,5 рази (22).
Розмірковуючи над моделлю нового сорту озимої, академік П. П. Лук 'яненко підрахував, що в умовах Кубані кількість головних ознак, за якими ведеться селекційна робота, досягає 26. Він оновив, і вміло застосував метод гібридизації еколого-географічно віддалених форм пшениці, створивши цілу серію високоінтенсивних сортів, таких як: Безоста 1, Кавказ, Аврора, Краснодарська 39 і 46, Напівкарликова 49, Северокубанка та інші.
Послідовники академіка - вчені КНІІСХ ім. П. П. Лук 'яненко в результаті взаємовигідного співробітництва з багатьма науковими установами Росії, Східної та Західної Європи і ХУЙ зібрали різноманітний селекційний матеріал і створюють високоврожайні сорти озимої пшениці, пристосовані для різних грунтово-кліматичних зон Краснодарського краю. На 2000 рік було рекомендовано понад 20 сортів озимої пшениці (33).
В останні роки врожайність в передових господарствах від впровадження таких сортів, як Скіфянка, Юна, Соратниця, Ніка Кубані підвищилася і склала 50 і вище ц. з 1 га. У 1990 році по краю був отриманий рекордний урожай-56, 1 ц/га. У восьми районах врожайність була 60 ц/га, що свідчить про те, що господарства наблизилися до рівня розвинених країн Західної Європи (24).
Сприятливі для вирощування озимої пшениці природні умови Краснодарського краю мають негативні моменти, які позначаються на стійкості виробництва зерна і створюють труднощі в селекції цієї культури. Тому роль сорту, стійкого до всіх стресових факторів зовнішнього середовища, набуває особливої значущості (35).
Актуальна і реальна селекція сортів, здатних ефективно використовувати теплову енергію і світло невисокої інтенсивності.
Тільки маючи інформацію про потенційної продуктивності, адаптивності і стабільності сорту, його здатності відгукуватися на поліпшення умов вирощування можна ефективно використовувати сорт за різних умов енерговитрат (29).
Перед селекціонерами Кубані постало завдання - створити нові сорти, що відповідають вимогам механізованого прибирання, стійкі до іржі та вилягання, здатні формувати високоякісне зерно, що і стало програмою наукових досліджень П. П. Лук 'яненко (37).
Сорти, створені в інституті під керівництвом академіка Лук'яненко, за технологічними якостями зерна відносяться до цінних і сильних пшениць і володіють досить високим вмістом білка в зерні, і мають зерно з високими борошномельно-хлібопекарськими якостями (24).
Юна відноситься до високопродуктивним сортам з відмінною якістю зерна. Ще одна відмінна риса цього сорту - його здатність визрівати після посіву навесні, тобто цей сорт характеризується короткою стадією яровизації.
Скіфянка поряд з високою продуктивністю поєднує хорошу адаптивність. Сорт відноситься до сильних пшениць, потенційна врожайність 110 ц/га. Сорт Скіфянка відрізняється хорошою витривалістю до хвороб.
Ехо відрізняється від інших сортів тим, що добре зберігає листовий апарат у зеленому стані при дозріванні. Сорт стабільно формує високоякісне зерно при обробітку по всіх попередниках (4).
В арсеналі хліборобів Кубані цілий ряд сортів озимої м'якої пшениці, здатних при високій якості зерна забезпечувати максимальну врожайність.
Однак сорт не може служити панацеєю від безгосподарності і низькою агротехніки вирощування. Будь-який сорт дає віддачу тільки при хороших погодних та агротехнічних умовах (2).
Відомо, що сорти з високим генетичним потенціалом продуктивності відрізняються і підвищеними вимогами до технології їх обробітку (15).
Тільки за останні 10 років вченими КНІІСХ створені і передані в Держсортовипробування понад 40 сортів озимої пшениці, понад 30 з яких увійшли до списку Держреєстру сортів рослин. Незважаючи на це, неповнота реформ у сільському господарстві призвели до значного зниження виробництва. Так, за 1990-2000 р. валові збори зернових в Краснодарському краї знизилися на 32%, в тому числі озимої пшениці на 23% (32).
Це пояснюється тим, що на початку 90-х років, у зв'язку з переходом до ринкової економіки багато разів зросла вартість сільськогосподарської техніки, енергоносіїв та засобів хімічного захисту від хвороб і шкідників сільськогосподарських культур. Більшість господарств у силу важкого економічного положення були змушені порушувати рекомендовані технології, що негативно позначилося на родючості грунту і врожайності озимої пшениці.
Передові господарства, маючи добрива та засоби захисту посівів від хвороб і шкідників отримують, високі врожаї, а економічно слабкі господарства не можуть домогтися повної реалізації генотипу сорту на бідних фонах (37).
Слід зазначити, що не тільки висока врожайність нових сортів зумовила підвищений інтерес до них з боку товаровиробників. Значну роль відіграють і високі якісні властивості нових сортів. Розроблені та застосовуються в КНІІСХ системи оцінки якості зерна дозволяють створювати сорти зі стабільно високими якісними показниками, що підтверджується і виробничими випробуваннями.
Хоча виробництво цінного і сильного зерна пов'язане з додатковими витратами, зумовленими більш високими дозами добрив, іншим комплексом захисту рослин, тим не менше, аналіз показує, що в даний час ринкова ціна зерна враховує якісні показники (32).
Однак біологічно різні сорти по-різному реалізують потенційну продуктивність на природному тлі. Є сорти, які різко знижують врожайність за відсутності добрив і захисту їх від хвороб, а є сорти, що зберігають відносно високу продуктивність при будь-яких умов вирощування. Тому необхідно впроваджувати у виробництво сорти з різною екологічної адаптивністю (31).
Для успішного виробництва зерна озимої пшениці в кожній зоні краю необхідно обробляти 2-3 різних сорти. Бажано мати на посівах сорту з різною скоростиглістю (це зменшить напруженість і втрати при збиранні), з різною зимо - і посухостійкістю, різної вимогливістю до попередників, добрив, строків сівби (2).
Обробіток різних за біології сортів ще доцільно і стій точки зору, що землероб не має надійним довгостроковим прогнозом погоди. Отже, треба говорити не про окремі сорти, а про систему сортів, які взаємодоповнюють один одного, що забезпечують максимальний збір продукції і стабільну за роками врожайність (13).
1.2.Основние напрями і завдання селекційної роботи в підвищенні врожайності та якості зерна.
У селекційній роботі при виведенні нового сорту велике значення має облік ознак у процесі онтогенезу. На різних етапах розвитку рослин відбуваються якісні і кількісні зміни ознак. Селекціонер повинен знати всі ознаки і враховувати характер їх зміни. Ознак багато. Найважливіші з них взаємообумовлені та взаємопов'язані, тому селекцію ведуть по комплексу ознак. Іноді селекціонер звертає свою увагу тільки на деякі з них або на одна ознака, а решта намагається зберегти на колишньому рівні. У цьому випадку слід говорити про селекції на окремі ознаки або про направлення в селекції (2).
А. И. Артюхов вважає, що для виживання виду у рослин в результаті еволюції був вироблений ряд пристосувальних механізмів. Головне з них-фітохромная система, що дозволяє увазі біотичний реалізувати свій потенціал в найскладніших умовах впливу екологічних факторів. Фітохромная система листочка зародка дозволяє насіння в період проростання ідентифікувати інформацію про зміну добового режиму екологічних факторів, а це є сигналом про зміну сезонного ритму. Після ідентифікації інформації ця система включає високоенергетичні процеси в організмі.
На випадок помилки або збою в роботі цієї системи насіння диких видів рослин в різного ступеня інгібувати до проростання і значна їх частина здатна прорости тільки при повторному впливі поєднання екологічних факторів.
Такі різною мірою інгібовані насіння є в партіях культурних рослин. Селекція неоднаково звільнила останні від ознак, властивих їх диким предкам. Серед проростків пшениці зустрічаються інгібовані, і з них виростають слабкі рослини. До теперішнього часу не вдавалося позбутися від природної різноякісність насіння, пов'язаної з механізмом збереження виду. Не вдається також змінити ставлення культурних рослин на фото - і спектроперіодічності. Вдається тільки його послабити при створенні сортів нейтральних до довжини дня (37).
Підвищення зернової продуктивності - основна мета селекції пшениці за весь час її існування (21).
Селекція на врожайність є одним з головних напрямків. Це найбільш важке і складне завдання, тому що врожайність складається з багатьох компонентів (числа плодоносних стебел на 1 кв. М. І продуктивності однієї рослини, яка, в свою чергу складається з числа колосків, зерен у колосі і маси зерна з одного колоса) ( 8).
Важливим напрямком у вирішенні цієї проблеми є створення нізкостебельних (напівкарликових) сортів з урожайністю 100 і більше ц. З 1 га. (29).
П. П. Лук 'яненко вважав, що основним елементом продуктивності є маса зерна з колосся. Відповідно до його моделі сорти: низький, міцний стебло (заввишки 70-80 см) повинен мати великий, високопродуктивний колос, що дає в суцільних посівах не менше 2 м. зерна при нормальній кількості колосків на 1 кв. м. (500-600 шт.). Тут слід зауважити взаємозумовленість напрямків: великий, важкий колос привів до необхідності зниження висоти соломини і поліпшення її фортеці. Іншими словами можна сказати, що продуктивність тісно пов'язана зі стійкістю соломини до вилягання, а стійкість до вилягання, у свою чергу, тісно пов'язана з короткостебельностью (23).
Вилягання-це фізіологічна реакція рослин на певні умови зовнішнього середовища. Це надмірне зволоження грунту, рясне азотне харчування, брак світла, бактеріальні та грибні захворювання та інші (19).
У зв'язку з цим проводиться селекція на стійкість. Найбільше поширення по стійкості до цього ознакою отримали напівкарликові і карликові сорти (14).
Серед багатого світового асортименту м'якої пшениці тільки частина форм має генетично обумовлену нізкостебельность. Саме ці сорти і використовуються як донори карликовості - це японський сорт Норік 10, мексиканський - Мексика 50, індійський - сопору 64 та інші (31).
Для озимої пшениці найважливішим показником стабільної врожайності сорту є певний рівень його зимо - морозостійкості для конкретних зон, який має бути гарантом надійної перезимівлі в роки з суворими умовами (13).
Чим більшою зимостійкістю має сорт, тим менше буває загибель посівів і вище врожайність. При підборі батьківських пар для гібридизації необхідно, щоб один з компонентів був стійкий до несприятливих умов зимівлі (25).
Важливе народногосподарське значення має виведення сортів стійких до осипання.
Осипаемость зерна - явище біологічного характеру, яке у різних видів і сортів пшениці виражене не однаковою мірою. Неосипаемость обумовлена в основному міцністю закріплення зерна в квіткових луска (7).
Зозданіе нових сортів пшениці зі стабільною врожайністю обов'язково включає посилення селекції на комплексну стійкість до основних хвороб (до бурої, жовтої і стебловий іржі, борошнистої роси, твердою і курній головне і іншим, плямистість листя, фузаріозу колоса, кореневих гнилей) і шкідників (пьявіце, хлібні пильщики) (3). При виведенні нових сортів стійких до хвороб і шкідників має значення правильний підбір вихідного матеріалу для гібридизації (13).
1.3 Селекція пшениці на якість зерна
Проблема підвищення і стабілізації виробництва високоякісного зерна пшениці була і залишається актуальною (25).
До якості зерна пшениці пред'являють дуже високі вимоги. Необхідно, щоб зерно було великим, склоподібним, з високою об'ємною масою і саме хороші борошномельно-хлібопекарські якості. Тому у всіх зонах країни, в якому би напрямку ні велася селекціоннная робота, вона повинна обов'язково супроводжуватися відповідною оцінкою якості зерна селекційного матеріалу (32).
Лімітують ознаками виробництва зерна високої якості були і залишаються вміст білка і клейковини, рівень яких у високому ступені залежить від рівня мінерального живлення рослин у період їхнього росту й розвитку (5).
Клейковина - білковий комплекс і адсорбовані їм крохмаль, клітковина та інші речовини - утворює дрібнопористий структуру, яка утримує вуглекислий газ, що виділяється в процесі бродіння тесту. При випічці хліба білок денатуруючих, і структура закріплюється у вигляді пористого хлібного м'якушки.
За хлібопекарським якостями сорти пшениці поділяють на три групи: сорту сильної пшениці (твердозерние), середньої сили (філери) і слабкою. Перші характеризуються високим вмістом білка (не менше 14%) і клейковини (не менше 23%). Клейковина повинна бути високої якості, забезпечувати великий об'ємний вихід хліба з відмінними якісними показниками. Сорти сильної пшениці (поліпшувачів) мають властивість зберігати високі хлібопекарські якості при додаванні до їх зерно 20-40% зерна слабкої пшениці. Сорти середньої по силі пшениці також володіють хорошими хлібопекарськими якостями, але не можуть бути використані як поліпшувачів. Сорти слабкої пшениці дають хліб поганої якості (розпливаються, малого обсягу). Борошно їх у чистому вигляді використовується в кондитерській промисловості. Селекцію сильної пшениці ведуть в районах, де кліматичні умови забезпечують можливість отримувати зерно високої якості. Краснодарський край, відноситься до таких районах і селекціонери КНІІСХ створюють,, сорти зі стабільно високоякісним зерном. До них відносяться Перемога 50, Скіфянка, Горлиця, Руфа, Юна, Дея, Леда та інші. Багатий генофонд сильної пшениці забезпечує успішну селекцію на високі хлібопекарські якості. У колекції ВИР налічується більше 500 зразків з високими борошномельно-хлібопекарськими якостями. Високо цінуються сорти сильної пшениці селекції НДІ сільського господарства південно-сходу (м. Саратов) і з Канади. Багато російських сорту, а також сорти Мексики, США, Аргентини, Австралії, Балканських країн можуть служити джерелами при створенні сортів пшениці з високими якостями зерна. У світовій колекції є зразки, стабільно зберігають високу якість зерна в різних кліматичних умовах. Такі зразки представляють особливу цінність для селекції як вихідний матеріал (19).
Визнаним донором високого вмісту білка є озима пшениця Атлас 66. Відомі й інші високобілкові форми пшениці. Є зразки, у яких вміст білка в різних грунтово-кліматичних умовах варіює незначно.
Вміст лізину в білку зменшується в міру збільшення відсотка білка в зерні. Проте є зразки, що поєднують відносно високий вміст білка і лізину (наприклад, Нап Хал).
ерхнего міжвузля і колоса, кількість колосків і зерен у колосі, масу верхнього міжвузля і зерна з колосся.
Визначали оцінку на стійкість до основних хвороб (бурий і жовта іржа, гельмінтоспоріоз). Оцінку проводили за методикою кафедри захисту рослин. При цьому визначалися поширеність хвороб та їх інтенсивність, тобто поразки.
Збирання проводили комбайном «Сампо 500» у фазі повної стиглості, методом прямого комбайнування, по кожному сорту окремо обмолоченої зерно зсипали у мішки, які потім зважували збиральну вологість зерна і переводили урожайність на 1 га при 14% вологості.
З метою вивчення варіювання ознак обчислювали коефіцієнт варіації, який представляє процентне відхилення середнього квадратичного відхилення до середньоарифметичної і розраховується за такою формулою:
  , Де
S-середньо квадратичне відхилення;
n-число варіантів;
 - Середнє значення ознаки
Врожайні дані оброблені дисперсійним методом на ЕОМ. Економічну ефективність визначали за загальноприйнятими методиками.
Попередником озимої пшениці була кукурудза на силос.
Основний обробіток грунту йшла слідом за збиранням попередника, що дозволило накопичити більше вологи і елементів живлення, більш краще і повного розкладання рослинних залишків, знищення бур'янів, шкідників, збудників хвороб, щоб грунт добре встигла осісти, і ущільнити до початку сівби озимої пшениці.
Основний обробіток грунту полягала в двократному дискування важкими дисковими боронами БДТ-7, 0 на глибину 10-12 см з наступною обробкою голчатою бороною БІГ-3А і кільчато-шпоровими катками. Цю роботу виконували без розриву в часі. При такій обробці глыбистая фракція (5-10 см) не перевищувала 1-3%, а агрономічно цінні агрегати (1-10 см) становили 58-68% від маси грунту.
Перед посівом провели передпосівну культивацію на глибину загортання насіння, з метою створення посівного ложа і знищення бур'янів.
Посів провели насінням першого класу з нормою висіву 5 млн. схожих зерен на 1 га, звичайним рядовим способом з міжряддям 15 см.
Посів проводили у першій декаді жовтня, що дозволило озимим до моменту відходу в зиму утворити 3-4 стебла, а тривалість осінньої вегетації становить 50-55 днів, сума середньодобових температур від посіву до стійкого переходу через 50С склала 550-580 0С. Глибина посіву насіння (5 см) забезпечила дружне появу сходів, їх нормальний розвиток, укорінення та зимівлю. Посів проведено сівалкою СН-1, 6 в агрегаті з кільчато-шпоровими катком.
Всі сорти вивчалися на природному фоні без внесення основного добрива і без захисту посівів від хвороб. Рано навесні була проведена одна підживлення аміачною селітрою (1 ц/га).
2.4. Характеристика досліджуваних сортів у досвіді.
У сортовипробуванні вивчалися сорти, що входять до групи стабільно високоякісних: Скіфянка (st), Юна, Перемога 50, Ехо, Дея.
Включено до Державного реєстру сортів рослин України з 1992 року. Допущений до використанням