Веверицэ Ефимия,
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института Генетики, Физиологии и Защиты Растений АН РМ
Потенциал хозяйственно-ценных признаков рода Triticum L., как любого другого ботанического таксона, не безграничен. В связи с этим в селекции зерновых культур все возрастающее значение приобретает отдаленная гибридизация, значительно расширяющая возможности селекционера в создании генетических структур, обеспечивающих получение трансгрессивных форм по продуктивности, зимостойкости, химико-технологическими параметрам продуктов урожая и другим свойствам и признакам, которыми должен обладать современный сорт культурного злака.
На современном этапе наибольшее значение в теоретическом и селекционно-практическом отношениях имеют пшенично-ржаные гибриды амфиплоидного уровня – тритикале. Это новый ботанический вид злакового растения, синтезированный человеком гибридизацией пшеницы с рожью. В термине тритикале объединены латинские названия родов родительских компонентов Triticum (пшеница – мать) и Secale (рожь – отец). Тритикале — культура, в котором удачно сочетаются, высокая экологическая пластичность ржи с урожайностью и качеством пшеницы. Тритикале возделывают более 120 лет, в то время как пшеницу и ячмень — 10 тысяч, а рожь —7 тысяч лет. Современные пшенично-ржаные амфидиплоиды классифицируют по числу хромосом на: тетраплоидные (2п=28), гексаплоидные (2п=42), октоплоидные (2п=56) и декаплоидные (2п=70). По способу получения они делятся на: первичные и вторичные.
История культуры. Первые скрещивания пшеницы с рожью осуществлены шотландским ботаником С.А. Вильсоном в 1875 году. Но гибриды были амфигаплоидными и потому высокостерильными. В 1888 году немецким генетиком и селекционером В. Римрау впервые был получен пшенично-ржаной аллоплоид промежуточного типа и описан им в 1891 году. Амфидиплоид возник в потомстве пшенично-ржаного гибридаF1 (местная саксонская пшеница и рожь). Одним из первых пшенично-ржаные гибриды изучал австрийский генетик и селекционер Е. Чермак в 1902 и продолжал исследования более трех десятилетий. Уникальное явление наблюдал в 1918 году профессор Г.К. Мейстер на Саратовской опытно-селекционной станции – возникновение в массиве пшеницы, расположенном рядом с полем ржи, тысяч естественных пшенично-ржаных гибридов с различной степенью фертильности, оказавшихся 56-хромосомными амфидиплоидами. Он дал им название Triticum Secalotricum saratovinse Meister. Несколько позже октоплоидные формы были отобраны профессором В.Н. Лебедевым в 1932-1935 годах на полях Белоцерковской опытной станции. В первое время селекционеры получали в основном лишь октоплоидные тритикале. Особенно интенсивно в течение 30-40 лет проводили селекционную работу с октоплоидами В.Е. Писарев в России и А. Мюнтцинг в Швеции. Многолетняя селекционная работа по повышению продуктивности растений тритикале октоплоидного уровня не привела к желаемым результатам. Лучшие октоплоидные образцы селекции А. Мюнтцингаимели урожай порядка 73-79% от районированной пшеницы. Наряду с тем, что октоплоиды характеризуются многими ценными свойствами и признаками, в том числе высокой зимостойкостью, хорошими биохимическими и технологическими показателями, устойчивостью к заболеваниям, все они имеют низкую озерненность колоса, слабую устойчивость к полеганию. Они не были переданы в сельскохозяйственное производство, так как по урожаю зерна они не могли конкурировать с сортами пшеницы и ржи. Основными недостатками октоплоидных форм тритикале явились значительные нарушения мейоза, оплодотворения и эмбриогенеза.
На первом международным симпозиуме по генетике пшеницы в Канаде (1958) ряд селекционеров – Дженкинс Б.Ч., Санчес-Монхе Е.,Шебески Л.Х. подчеркнули селекционную предпочтительность гексаплоидных тритикале по сравнению с октоплоидными. Первая форма гексаплоидного тритикале была создана в России в 1933 году профессором А.И. Державиным, который скрестил твердую полуозимую пшеницу Леукурум 1364/1 с рожью Secale montanum. Вскоре после этого гексаплоидные формы пшенично-ржаных амфидиплоидов были получены в Венгрии, где А. Киш и Г. Редеи, обработав 0,2% раствором колхицина проростки гибрида F1(T.turgidum и рожь), синтезировали первичный тритикале Мартонвашар №1. Позже, в результате гибридизации октоплоидных тритикале с гексаплоидными, были выведены сорта гексаплоидного уровня тритикале (№57, №54), районированные в Венгрии. В Японии Г. Накаджима синтезировал ряд гексаплоидных видов пшеницыT.tyrgidum, T.timofeeviи диплоидной ржи S. cereale, S. montanum. В Испании Е. Санчес-Монхе с сотрудниками скрестил с культурной рожью почти все виды тетраплоидной пшеницы. Его заслуга состоит в том, что привлек внимание селекционеров к гексаплоидным тритикале как цитологически более стабильным и плодовитым по сравнению с октоплоидными. В 1954 году в Канаде была выработана программа получения производственного сорта тритикале под руководством Б.Ч. Джекинса и Л.Х. Шебески. Эта работа привела в 1969 году к созданию производственного ярового гексаплоидного сорта Rozner. В усдовиях короткого дня в Мексике выделены высокофертильные линии – Armadillo, не чувствительные к фотопериоду. Начиная с 1960 года в Украине А.Ф. Шулындиным проводилась большая работа по синтезу гексаплоидных форм тритикале. Были созданы сорта Амфидиплоид (АД) -196, 201, 206,209 и АД 1 кормового направления.
Основные производители тритикале – Польша, Германия, Франция, Белоруссия, Россия и Австралия.
В 2009 году по данным Продовольственной и сельскохозяйственнойорганизации ООН в 29 странах по всему миру было собрано 15 млн тонн зерна тритикале.
Селекционная работа с тритикале в Молдове началась в 1965-1970 годы на кафедре Генетика и селекция Аграрного Университета и в Отделе Генетики при Академии Наук Республики Молдовы. Первые исследователи были Коварский А., Сулима Ю., Пашкарь С., Киртоакэ И., Симинел В, которые изучали исходный материал, отбирали спонтанные межвидовые гибриды и изучали прохождение мейоза и цитологические исследования. Последовали работы по созданию новых форм тритикале различными методами скрещивания с использованием разных сортов (пшеницы, ржи, тритикале) различного географического происхождения. Хорошие результаты получены сотрудниками Института Генетики, Физиологии и Защиты Растении АН РМ – Буюкли П., Кравченко В., Кравченко А., Котельникова Л., Веверицэ Е., Лупашку Г., Тодераш Л., Горе А., Лятамборг С и Аграрного Университета – СиминелВ., Кильчевская О., Киртоакэ И., Душкевич С., Малаи А и др. В Молдове испытания тритикале ведутся с 1975 года на 4 госсортоучастках. В 1983 был районирован на зеленый корм сорт украинской селекции – Одесский кормовой. По Молдове с 1990 года районирован первый сорт нашей селекции Кишиневский амфидиплоид 2/917, а в 1993 сорт КАД-5 был признан перспективным. В настоящее время районированы сорта ИНГЕН 93, ИНГЕН 33, ИНГЕН 35 – кормового направления (зелёный корм, фураж) и ИНГЕН 40 – продовольственного использования (хлебобулочные изделия). Также находится в тестирование сорт ИНГЕН 54, у которого зерно по крупности и формы не отличается от пшеницы.
Посевные площади под тритикале в Республике Молдова из года в год растут. В настоящее время она превратилась в практически ценную зерновую и кормовую культуру.
Использование в питании. На международном симпозиуме по тритикале в Ленинграде (1973) американский ученый доктор Б.Ч. Дженкинс назвал тритикале “хлебом будущего”. Человечество испытывает недостаток в растительном белке, потребность в котором дают в основном зерновые культуры, поэтому в решении белковой проблемы важное значение приобретает повышение белка в зерне злаков за счёт селекции. Создание сортов зерновых культур с содержанием белка в зерне до 16% и более даст возможность получить дополнительно около 5 млн тонн белка в год. В решении этой проблемы тритикале, имеющее более высокое содержание белка, чем пшеница, представляют большой интерес как новый резерв увеличения производства белка. Мукомольные свойства зерна сортов тритикале хуже, чем у пшеницы, но лучше, чем у ржи. В процессе замешивания тесто тритикале подвергается значительному размягчению. Кроме того, оно отличается малой растяжимостью и эластичностью и большой клейкостью. Структура и свойства теста из тритикале похожи на пшеничное тесто плохого качества. Однако это не исключает возможности получить хороший хлеб, который отличается меньшим объемом, но большим припеком по сравнению с пшеничным хлебом. По органолептическим признакам хлеб из тритикале не уступает пшеничному и ржаному. Установлено, что у некоторых форм тритикале отдельные ржаные хромосомы замещены пшеничными хромосомами D генома. Полученные формы тритикале с замещёнными генами ржи (R) на пшеничные (D) характеризуются хорошими хлебопекарными качествами. В настоящее время из муки тритикале в чистом виде можно делать хлеб ржаного типа.
Выпечки хлеба из муки тритикале и из смесей раскрывает ценные качества (фото 1). По объёму хлеба из 600 гр. муки сорта тритикале ИНГЕН 40 не уступает пшеничному (Молдова 11), а из смеси с ИНГЕН 93 (50:50) объем одинаковый.
По цвету мякиша и пористости хлеба наших сортов, также имеют преимущества и не отличаются от пшеницы.
Хлебные изделия из муки тритикале обладают повышенной пищевой ценностью. Содержание белка в них в 1,3- 1,5 раза выше, чем у ржаных и ржано-пшеничных сортов, а незаменимой аминокислоты триптофана несколько больше. Хлеб из тритикале имеет специфический вкус, приятный аромат, длительное время сохраняет свежесть и не черствеет 3-4 дня, обладает диетическими свойствами, препятствует ожирению. Мука из тритикале особенно подходит для приготовления сахарного, овсяного и шоколадного печенья, так как в ней содержится меньше клейковины и она близка по своим свойствам рядовой мягкой пшеницы. Из муки тритикале можно изготовлять и другие хлебобулочные изделия – торты, пончики, оладьи, блины, а также макароны, лапшу, хрустящие хлопья.
Зерно тритикале пригодно для получения крахмала. Высокая ферментативная активность и растворимость белка солода позволяют использовать зерно тритикале для приготовления пива и других напитков в виноделии. Из зерна тритикале выход спирта на 1,66 – 1,90% выше, чем из ржи и на 0,33– 0,57 %, чем пшеницы с каждой тонны крахмала. При дегустации водки специалистами отмечены хороший аромат, мягкий приятный вкус, пониженное содержание сивушных масел.
Использование в кормлении сельскохозяйственных животных. Создание прочной кормовой базы является основой подъема животноводства. Увеличение урожаев кормовых культур позволит улучшить кормление сельскохозяйственных животных и значительно повысить продуктивность. В системе организации кормления животных в летний период важная роль принадлежит зеленому конвейеру, неотъемлемой частью которого является тритикале. Кормовая направленность тритикале обуславливается высоким биологическим потенциалом урожайности зеленой массы. Этому способствует высокая доля не зерновой части в общей биомассе, что важно для кормовых культур. Урожайность зеленой массы тритикале составляет в зависимости от сорта, предшественника и агротехники возделывания 450 – 650 ц с 1 га, рекордные значения достигают величины 850-1000 ц/ га. Максимальное значение урожайности зеленой массы формируется в начале вазы колошения. В отличие от озимой ржи, у тритикале зеленая масса долго не грубеет, в плоть до конца молочной спелости.
Для создания устойчивого “зеленого конвейера” в кормопроизводстве необходимо практиковать посев набора сортов озимого тритикале различающихся по продолжительности вегетационного периода. Тритикале обладает повышенной отавностью после скашивания, поэтому на орошении, а также при обильном естественном увлажнении можно получать до четырех укосов зеленой массы. В богарных условиях на отаве первого укоса созревает урожай зерна до 25 ц/га. Для улучшения баланса протеина в зеленой массе целесообразно сеять тритикале в смеси с озимой викой и смешанные посевы с озимым рапсом. Зеленая масса таких посевов высоко сбалансирована по белку и незаменимым аминокислотам, пригодна для скармливания в зеленом виде, приготовления силоса и сенажа, гранул и брикетов.
Биологическая ценность зерна тритикале по содержанию обменной энергии превосходит пшеницу и рожь в среднем на 14 и 23%. Зоотехническими опытами доказано, что в качестве источника энергии для животных, пшеницу, ячмень и кукурузу успешно может заменять тритикале. При включении в рацион зерна тритикале среднесуточный прирост животных выше, чем при скармливании зерна пшеницы, ячменя и кукурузы, а затраты корма на единицу прироста ниже. В результате изучения литературных данных установлена экономическая целесообразность включения в рацион при откорме крупного рогатого скота, молодняка свиней, птицы смесей зерна ячменя и тритикале в соотношении 50:50.
Зернокормовые сорта тритикале имеют высокий уровень урожайности по всем предшественникам. Одним из главных достоинств тритикале является его высокая морозоустойчивость, унаследованная от ржи. Районированные в Молдове сорта тритикале по морозоустойчивости превышают сорта озимой пшеницы.
Использование тритикале в противоэрозионных мероприятиях. Уникальное расположение и разнообразие природных зон с разнообразной хозяйственной деятельности привело перевод сельского хозяйства на систему промышленной интенсификации и увеличлись площади преобразованных территорий низкой устойчивости и деградационных процессов. В этой ситуации актуальным является поддержание и увеличение кормовой базы за счёт маргинальных земель. Особое внимание заслуживает тритикале, так как эта культура, благодаря своей устойчивости к стрессам, экологической пластичности, может с успехом возделываться на всей территории Республики в более экстремальных условиях в сравнении с другими культурами. Наибольший ущерб сельскому хозяйству приносят эрозионные процессы. В системе противоэрозионного земледелия ведущее место принадлежит агрофитомелиоративным мероприятиям, внедрение которых целесообразно с экономической и экологической точек зрения. На склоновых землях допускающих возделывание зерновых (до 3о) более успешным в этом плане будет возделывание тритикале за счет более мощной корневой системы и надземной вегетативной массы в сравнении с другими озимыми колосовыми (площадь листовой поверхности превышает пшеничную на 27-50%).
По литературным данным существует производственные показатели, характеризующие озимый тритикале как более устойчивую к вымоканию культуру в сравнении с ячменем и пшеницей. Также разработан и внедрен способ содержания междурядий в виноградниках на основе осеннего однократного посева зернокормовых сортов тритикале. Он позволяет эффективно защищать почву от водной эрозии, исключает применение гербицидов, как средство борьбы с сорняками, заменяет дорогостоящее внесение новоза на дешевое “зеленое” удобрение и обеспечивает непрерывный рост плодородия почвы. Этот метод содержания междурядий в виноградниках ускоряет очищение почвы от пестицидных остатков, обеспечивает получение экологически чистой винной ягоды и на этомй основе производить высококачественные и целебные виноматериалы, сократитьвдвое затраты на механизированные операции по уходу за почвой в междурядьях виноградников, повысить урожайность винограда, снизить себестоимость виноматериалов.