Селекционное будущее России. Академик Баграт Сандухадзе об уникальных сортах пшеницы

Каждый год в период уборки урожая озимой мягкой пшеницы публикуются новости о новых рекордах российских селекционеров ФИЦ «Немчиновка». Аграрии собирают все больше центнеров зерна с гектара, стебли становятся короче, а значит, повышается и устойчивость к полеганию пшеницы, растет устойчивость к болезням. И это в центральной нечерноземной зоне России, где до второй половины ХХ в. пшеницу для хлеба не выращивали совсем.

О сортах, выведенных учеными «Немчиновки», продовольственном будущем России, приоритетах отечественной селекции корреспондент портала «Научная Россия» поговорил с академиком Багратом Исменовичем Сандухадзе ― человеком, который накормил хлебом всю среднюю полосу России. И сегодня, в 93 года, он каждый день в поле.

Баграт Исменович СандухадзеФото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Баграт Исменович Сандухадзе

Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Баграт Исменович Сандухадзе ― академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник ФГБНУ ФИЦ «Немчиновка», лауреат Демидовской премии, Заслуженный деятель науки Российской Федерации. Б.И. Сандухадзе известный селекционер озимой пшеницы, преимущественно для нечерноземной зоны России. Окончил РГАУ ― МСХА им. К. А. Тимирязева в 1962 г., с 1963 г. работает в ФИЦ «Немчиновка». Создатель многочисленных сортов озимой пшеницы, в том числе «Московской 39», «Московской 56», «Немчиновской 52», «Немчиновской 24».

Что такое селекция

Селекция с точки зрения растениеводства ― это наука, занимающаяся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.

Селекционная работа — это самый дешевый способ увеличить урожай культурных растений и его качество. Если в 1970-е гг. считалось, что влияние сорта и агротехнологий на количество урожая соотносятся 50 на 50, то в последние годы ситуация сместилась в сторону 60% влияния сорта и 40% техногенных факторов, при этом затраты на селекцию составляют 10%, а на агротехнику все 90%.

В 2023 г. мы получили урожай в 160 ц с гектара. Селекция в России развивается так, что через 20 лет мы будем производить не 130, а 300 млн т зерна в год.

Валовые сборы зерна играют решающую роль в направлении селекционной работы по любым культурам. Повышение урожайности достижимо за счет трансгрессий, которые, по моему мнению, служат перспективой нашей селекционной работы. Так, в нашей работе есть линии с массой зерна с колоса 4 г, числом зерен в колосе 90–100 штук и массой 1 тыс. зерен свыше 60 г. В сочетании с 500–600 колосьев на 1 м2 реально получать урожайность 200 ц/га.

Важное направление селекции также ― высокое качество зерна. Сейчас большинство районированных немчиновских сортов озимой пшеницы, созданных в лаборатории селекции и первичного семеноводства, ― сильные или ценные по качеству зерна, что позволяет производить зерно второго и третьего классов.

Раньше считалось, что в центральной нечерноземной зоне России можно вырастить только фуражное зерно, а 100 лет назад здесь вообще не было пшеницы. 99% посевных площадей занимала рожь, которая хорошо переносит зимовку. Сегодня на рожь приходится полпроцента, а остальные площади в нашей зоне заняты озимой пшеницей. Когда я начинал заниматься селекцией продовольственной пшеницы, люди, которые меня окружали, говорили: «Баграт, это утопия. В этой зоне надо заниматься зерном для фуража, а пшеницу для хлеба мы привезем с юга». А сейчас больше не надо возить пшеницу для хлеба издалека, все рядом. Это большое достижение Немчиновки.

Селекция на устойчивость к болезням позволяет снизить пестицидную нагрузку на поля пшеницы. У нас в лаборатории имеется сорт «Немчиновская 24», иммунный к бурой ржавчине, болезни, которая в годы эпифитотий может полностью уничтожить урожай. Я отдавал этот сорт фитопатологам в Московской и Ленинградской областях, чтобы они искусственно ее заразили, но пока никому не удалось заразить этот сорт бурой ржавчиной. Гены устойчивости к заболеванию мы передали сорту «Немчиновская 17» и другим сортам.

С чего все начиналось

В начале прошлого столетия пшеница не имела широкого распространения в нечерноземной зоне России. В производстве выращивали «серые» хлеба: озимую рожь и овес. Началом научной селекции пшеницы и ряда других культурных растений можно назвать создание Шатиловской опытной станции в 1896 г., а в 1903 г. на опытном поле Московского сельскохозяйственного института (ныне Российский государственный аграрный университет ― МСХА им. К.А. Тимирязева) исследованиями профессора Д.Л. Рудзинского были заложены основы отечественной селекции полевых культур.

В 1930-х гг. в нашем институте была начата работа по созданию зимостойких, устойчивых к выпреванию и вымоканию сортов, пластичных, иммунных к мучнистой росе, ржавчине и фузариозу. Были созданы пшенично-пырейные гибриды. Из форм 42-хромосомных ППГ с пшеничным типом колоса впервые были выведены озимые сорта на основе пшенично-пырейных гибридов ППГ 599 и ППГ 186. Их урожайность составляла 30–40 ц/га на делянках.

Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Первый прорыв

С 1969 г. научную работу лаборатории селекции и первичного семеноводства озимой пшеницы веду я. В этот период взамен сорта «Мироновская 808» необходимо было создать сорта интенсивного типа, более технологичные, имеющие высокие показатели качества зерна, более устойчивые к полеганию и неблагоприятным условиям перезимовки, поражению грибными болезнями. Для этого требовалось преодолеть отрицательную зависимость между урожайностью и зимостойкостью, а также зимостойкостью и короткостебельностью. Лучшим донором был признан «Краснодарский карлик 1». Гибриды от скрещивания сортов «Мироновской 808» и «Краснодарский карлик 1» стабильно наследовали низкую высоту растений по годам и характеризовались повышенной зимостойкостью.

Для создания короткостебельных и зимостойких сортов интенсивного типа был применен метод прерывающихся беккроссов как способ целенаправленной селекции. В теоретическом плане такой метод селекции позволял рассчитывать на более высокую вероятность получения новых комбинаций генов в потомстве очередного беккросса, в практическом ― на более высокую эффективность всего селекционного процесса. Этим методом были созданы семь сортов («Немчиновская 52», «Немчиновская 86», «Московская низкостебельная», «Московская 70», «Инна», «Памяти Федина», «Немчиновская 25»), районированных в 12 областях и республиках РСФСР. Среди них по продуктивности сорта «Инна» и «Памяти Федина» превосходили остальные на 1,0 т/га.

Для условий центра нечерноземной зоны мною был проведен ретроспективный анализ достижений в селекции озимой пшеницы. Оптимальная фенотипическая модель сорта озимой пшеницы имеет следующие параметры: высокая зимостойкость (критическая температура на глубине узла кущения –18 °С); высокая устойчивость к полеганию (7–9 баллов); высота растений ― 90–95 см; число продуктивных стеблей на 1 м2 ― 550–650 шт.; колос средней длины и плотности; облиственность средняя; комплексная устойчивость к наиболее вредоносным болезням (снежной плесени, мучнистой росе, бурой, стеблевой и желтой ржавчинам, пыльной и твердой головне, корневым гнилям, септориозу); масса 1 тыс. зерен — 42–45 г; содержание белка в зерне — 13–14%; содержание клейковины — 28–32%; вегетационный период — 325–330 дней; уборочный индекс — 0,5; потенциальная урожайность — 100–120 ц/га.

Легендарный сорт «Московская 39»

Итогом селекционной работы в ФГБНУ «ФИЦ «Немчиновка» стало создание ряда сортов пшеницы, в настоящее время суммарно занимающих более 3 млн га. С конца 90-х гг. прошлого столетия произошло эпохальное событие: были районированы ряд сортов «Московская 39» (1999), «Немчиновская 24» (2006), «Немчиновская 57» (2009), «Московская 56» (2008), «Московская 40» (2011), «Немчиновская 17» (2013), «Немчиновская 85» (2021) в более чем 35 областях РФ.

Сорт «Московская 39» получен отбором из гибридной комбинации «Обрий-Янтарная 50», он был районирован в 1999 г., но даже спустя 25 лет не потерял своей актуальности и широко возделывается в производстве. Этот сорт обладает свойством прямой транслокации азотсодержащих соединений из почвы в зерно в период его налива, усиливающих биосинтез запасных белков. Уникальность сорта «Московская 39» состоит в том, что по всем показателям качества он стабильно превосходит все сорта, районированные ранее, содержание белка в зерне выше. В «Московской 39» белка на 2% больше, чем в других сортах без увеличенного добавления аммиачной селитры. По причине своих качественных характеристик сорт «Московская 39» активно используется в скрещиваниях для создания новых сортов и линий. Благодаря этому сорту стало возможно собственное производство зерна для хлебопечения в Центральной России.

Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»

Чем старше селекционер, тем эффективнее его работа

На одном из всемирных семинаров в Турции выступал профессор из США: он изучил мировые достижения по сельскохозяйственным культурам, нашел их авторов и обобщил это в доклад «От чего сегодня зависит успех селекционной работы». На первом месте был принцип «кто ходит ― тот находит». И я сразу вспомнил наших селекционеров П.П. Лукьяненко, В.Н. Ремесло, В.С. Пустовойта: они каждый день проводили в поле шесть-семь часов.

А второй принцип успеха — это возраст селекционера. Оказывается, что до 40 лет никто из селекционеров не выводит новые сорта, если не были украдены чужие результаты. А пик работы наступает в 60–70 лет: чем старше селекционер, тем больше у него успехов.

Мой пик наступил после 90 лет: сегодня мы можем создавать и передавать пять-десять сортов в год. Я считаю, что селекционеру, сколько бы он ни проработал, всегда не хватает одного-двух лет. Мне сегодня нужно три года, чтобы завершить создание сортов и добиться того, чтобы они не полегали, были зимостойкими, давали качественное зерно и хорошие урожаи до 200 центнеров с гектара. Сорт должен иметь высоту 65–70 см, число продуктивных колосьев на 1 м2 — 400–500, массу зерна с колоса — 4–5 г.

Сегодня многие предлагают новые методы селекции, появилось много литературы по биотехнологиям, молекулярной генетике и генной инженерии. За последние 40 лет 95% сортов было выведено традиционными методами ― прямым скрещиванием и отбором и только 5% — методами биотехнологии и генной инженерии.

Я постоянно провожу время в поле, а это значит, что много хожу. А движение — это основной источник здоровья каждого. Я все отдал этой науке и очень этому рад. В настоящее время в лаборатории сложился прекрасный молодой коллектив, они осваивают мои методы. Как человек я счастлив и никогда не ставил вопрос, сколько мне платят. Если ученый говорит: «Платите мне, чтобы я работал», это не ученый, я считаю. Ученый — это тот, кто живет идеями. Но многие уезжают туда, где больше платят. Меня приглашали работать в Германию, Финляндию, Чехию, я отказался.

О приоритетных задачах селекционеров

Сегодня на правительственном уровне активно поднимается вопрос здоровья населения. Это значит, что при выращивании пшеницы надо использовать меньше неорганических удобрений. Кто-то опрыскивает высокорослые сорта регуляторами роста перед колошением, но так уменьшается и урожай. Мне не нужны эти химические вещества: вместо них прекрасно работает генетическая система короткостебельности. При уменьшении техногенной нагрузки можно снизить затраты на производство зерна.

Надо вносить меньше пестицидов и фунгицидов. Для примера: сегодня в 12 областях России выращивают «Московскую 39» без высоких доз азотных удобрений. Например, после уборки гороха не надо заново пахать поле, достаточно его задисковать — и можно сеять пшеницу без дополнительной подкормки, получая 5–6 т зерна с гектара с содержанием белка 13–14%. Именно наш сорт «Московская 39» позволяет выращивать экологически чистое зерно для хлеба без использования азота. Нигде в мире нет таких сортов, и мы продолжаем заниматься созданием новых.

Необходимо стремиться к тому, чтобы как можно меньше использовать пестициды и фунгициды против болезней и полегания пшеницы. В нашей зоне в период налива зерна комфортная температура 24–25 °С, и болезни распространяются не так активно.

За селекцией будущее России

У нас есть газ и нефть, но эти ресурсы добывают и в других странах, а на рынке большая конкуренция. Россия при этом — единственная страна, которая может увеличивать площади возделывания сельскохозяйственных культур. В других странах такой земли становится все меньше, ее застраивают, а мы, если потребуется, можем дополнительно освоить 40 млн га.

Как говорил К.А. Тимирязев: «Если луч солнца падает на землю, а она не используется культурными растениями, это навсегда потерянное богатство». Население Земли увеличивается, надо больше продуктов, а основное питание — это хлеб. Сегодня мы получаем 120–130 млн т зерна, а когда начнем производить 250–300 млн т, наша страна будет производить половину всего зерна в мире. Еще 20 лет назад я не мог такого заявлять, у меня не было нынешних знаний и результатов. В нашей зоне условия для получения высоких урожаев качественного зерна — оптимальные, налив зерна происходит при температуре 24–25 °С, день на два часа длиннее, чем в южных регионах. Раньше в колосе было 30–35 зерен с массой 1–2 г, масса 1 тыс. зерен — 40–45 г. Сейчас в колосе 90–100 зерен, а масса 1 тыс. зерен ― 60–65 г.

В 2023 г. в агротехническом опыте по изучению влияния дозы азотных удобрений на продуктивность озимой пшеницы были получены значительные результаты. Уборка происходила в присутствии пяти академиков. При дозе азота 240 кг д.в. урожайность сорта «Московская 39» составила 12,67 т/га, «Московская 56» — 12,09 т/га, а нового перспективного сорта «Васильевна» — 15,80 т/га!

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ


Источник