Золото степей

Один день в гостях у саратовских селекционеров

«Аграрный сектор» №4 (58)

Создать новый сорт – не поле перейти. Те линии, которые обретают свое собственное имя и получают право называться сортом, поистине прошли огонь, воду и медные трубы. О том, как рождается сорт, как поставлена работа в питомниках, как быстро новинки попадают в конкурсное сортоиспытание и какие качества присущи талантливому селекционеру, мы поговорили с директором ФГБУ «Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока» Сергеем Гапоновым и сотрудниками лаборатории селекции твердой пшеницы.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Опытная станция Саратовского губернского земства была основана до революции, в 1910 году. В конце 20-х годов прошлого века ее переименовали в Институт засухи РСФСР, а позже в Институт зернового хозяйства. Правопреемником опытной станции до недавнего времени являлся НИИСХ Юго-Востока, а с осени 2020-го – Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока. На сегодняшний день в состав федерального центра входят четыре филиала, включая Ершовскую опытную станцию орошаемого земледелия и Краснокутскую селекционную опытную станцию. Главным для центра во все времена оставалось научное сопровождение сельхозпроизводства на аридных землях. А это обширные засушливые территории в Среднем и Нижнем Поволжье, Калмыкии и особенно на Юго-Востоке европейской части нынешней России.

Сегодня при входе в главный корпус Научного центра Юго-Востока установлен бюст Алексея Шехурдина, который был приглашен в 1911 году на Саратовскую опытную станцию ее первым директором, известным агрономом А. И. Стебутом. Он поселился при станции и прожил здесь до конца своей жизни.

Дело государственной важности

Саратовская область – единственная в России, соединяющая в себе сразу три природно-климатические зоны: лесостепь, степь и полупустыню. Почти 80% территории области расположено в степной зоне. В конце ХIХ века Россия имела статус великой хлебной державы, кормила хлебом Европу и получала золотые медали на международных выставках за твердую пшеницу, выращенную в Новоузенском уезде Саратовской губернии. Говорят, сам Чарльз Дарвин восхищался стекловидным, как янтарь, зерном твердых пшениц из России. Саратовское Заволжье – один из немногих регионов страны, где сухой и жаркий климат способствует формированию особого зерна, стекловидность которого доходит до 97%. Такое зерно одновременно обладает высоким содержанием белка и клейковины.  

Во времена Советского Союза производство и заготовка зерна сильной и твердой пшеницы были делом государственной важности. Основные зернопроизводящие области и края имели утвержденный план сдачи государству зерна сильных и твердых пшениц. В 1950-60-е годы посевы твердой пшеницы в Саратовской области были не менее 500 тыс. га ежегодно. В 1965 году площадь посева твердой пшеницы достигала в стране 6,5 млн. га.

Пшеничная столица России

«В деревню, к тетке, в глушь, в Саратов» – кто не знает этих грибоедовских крылатых строк, которые невольно приходят на ум, когда бежишь от городской суеты в поисках спокойного приюта для раздумий. Однако, встречаясь с саратовскими селекционерами сегодня, скорее вспомнишь слова Николая Вавилова, который называл Саратов пшеничной столицей России и подчеркивал: «Именно здесь в результате длительного естественного и искусственного отбора сформировались наиболее засухоустойчивые твердые пшеницы».

Конечно же, Саратовская область сейчас – это динамично развивающийся аграрный регион, который находится в пятерке лидеров по сбору зерна и подсолнечника в России. Министр сельского хозяйства Саратовской области Роман Ковальский отчитался о 5,5 млн. тонн намолоченного в 2023 году зерна. Средняя урожайность зерновых, по словам министра, составила 24,5 ц/га. Годом ранее, в 2022 году, область и вовсе собрала 6,8 млн. тонн зерновых и зернобобовых культур в весе после доработки, что стало абсолютным рекордом за последние два десятка лет. В 2022 году более 1 млн. тонн зерна было отгружено на экспорт.

 Что может человек?

Трудно переоценить заслуги саратовских селекционеров в создании того изобилия, которым мы гордимся сегодня. А ведь на протяжении всего XIX и начала XX века газетным заголовкам о голоде в Поволжье никто не удивлялся. В 1921 году он охватил около 40 губерний России. Только в Поволжье голодало 13 млн. человек. Строки о беспомощности земледельца перед ударами стихии стали классикой. Безраздельна власть земли над его судьбой в степях. 

– В нашем регионе по озимой пшенице бывает урожайность по полторы-две тонны, – рассказывают старожилы-фермеры. – Три тонны – уже хорошо. Четыре тонны – отлично. А что такое пять тонн с га? Это праздник. Если на делянках селекционер получает 35 ц/га, то мы в производстве гораздо меньше: 15–20 ц/га. И это хорошо, говорят производственники из Оренбурга и Северного Казахстана. Там и тонна – это уже урожай.

Что может человек стихии противопоставить? Засухоустойчивые сорта! Годы самоотверженного труда селекционеров сделали невозможное возможным. И, конечно, крестьянин может природным стихиям противопоставить отработанную систему сухого земледелия, основы которой заложил еще академик Н. М. Тулайков. Поэтому последняя катастрофическая засуха 2010 года оказалась еще более беспощадной, чем 100 лет назад, но катастрофы не произошло. Область самостоятельно обеспечила свои потребности в зерне. Благодаря засухоустойчивым сортам и адаптированным агротехнологиям.

 Молодые сотрудники Наталья и Иван Цетва, Елена Жиганова и Иван Милованов готовят семена лучших линий для посева в следующем году.

На новом витке

По словам директора центра Сергея Гапонова, реформа российской науки идет по пути укрупнения. Как раз по этой программе некоторое время назад был создан Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока, сформированный на базе НИИ сельского хозяйства Юго-Востока. Он объединил в своем составе две опытные станции (Ершовскую и Краснокутскую) и ряд опытных производственных хозяйств. В результате этих преобразований центр располагает земельным фондом свыше 50 тыс. га. За три года, прошедших с реорганизации, районировано 16 сортов и гибридов саратовской селекции, а еще 14 находятся на государственном сортоиспытании. На сегодняшний день центр Юго-Востока стал один из самых эффективных по селекционной работе в Российской Федерации.

Лаборатория твердой пшеницы

 Директор ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока» Сергей Гапонов (в центре) с сотрудниками лаборатории селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы.

Директор ФАНЦ Юго-Востока Сергей Гапонов знакомит меня с работой лаборатории селекции твердой пшеницы. Снопы, пробы, колосья, пакетики с зерном, подписанные конверты, журналы учета, аппаратура, приборы, склонившиеся за столом сотрудники с инструментом в руках, колдующие над горстью зерна. Как эти «золотые россыпи» можно различить, сосчитать и проанализировать, остается загадкой. 

Знакомство с лабораторией самым естественным образом начинается с разговора о погоде. Интересуюсь у селекционеров, каков был прошедший год, сколько влаги, насколько снежную обещают зиму?

– Мы работаем не просто в зоне рискованного земледелия, а в условиях непредсказуемого земледелия, – начинает свой рассказ Сергей Гапонов. – Прошедший год на фоне среднемноголетних осадков был не самым трудным: с апреля по июль выпало 230 мм осадков, что выше нормы на 50 мм. И это очень хороший показатель для нашей зоны. Были годы, когда за вегетацию выпадает всего 36 мм осадков. Это всего несколько дождей, которые не прибивают даже пыль. В нашей области встречаются самые разные виды почв. Между горами и Волгой образуется своеобразная аэродинамическая труба, которая продувается насквозь. И здесь проявляются все виды засух, которые только могут происходить в регионе.

– На пути производственников и селекционеров стоит непредсказуемость климата. За последние 30 лет среднегодовая температура воздуха в Поволжье повысилась на 1,3˚С. Увеличилась частота засух, ливней, суховеев и других неблагоприятных явлений, – продолжает директор. – У нас из 11 лет восемь – засушливые, один год – благоприятный, один – средний, – поясняет Сергей Николаевич. – Это и есть экстремальные условия. Когда засуха три года подряд – мы привыкли. А вот два года подряд с урожаем – для нас это определенный вызов. Сразу встает вопрос хранения. Как сложатся погодные условия сезона, какая группа культур (поздние или ранние) уйдут от засухи; какие сорта (поздние или ранние) окажутся в более выигрышном положении – не угадать. Поэтому и нужна мозаика сортов. Какие-то из них обязательно «выстрелят».

Мозаика сортов

А выбрать и в самом деле есть из чего. Селекция яровой твердой пшеницы (T. durum Desf.) в НИИСХ Юго-Востока (Саратовская селекционная станция) была начата одновременно с селекцией мягких пшениц в далеком 1911 году. Золото степей – именно так называли в начале 20 века твердую пшеницу, зерно которой славилось своей стекловидностью.

– На сегодняшний день по твердой пшенице мы предлагаем 5-6 сортов, – подключается к нашему разговору заведующая лабораторией селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы Галина Шутарева. – Селекцией на качество мы занимаемся уже очень давно. Наши сорта позволяют получать достойный результат не только в нашем регионе, но и на Алтае или в Омске. Высевать в производстве рекомендуем не меньше двух сортов. Современные сорта пользуются высоким спросом. У них стабильнее показатели качества. Больше натура зерна. Мы рекомендуем брать элиту – она всегда урожайнее репродукционных семян на 10-15%. И нам важна обратная связь, как видит сорт производственник, – поясняют селекционеры. – Сегодня, помимо показателей качества, упор делается на короткостебельность и скорость уборки, которая зависит от высоты сорта и его массы. 

Золотые россыпи

Рассматриваю образцы колосьев и пробы. Поистине, только автор сорта может отличить их друг от друга. Какова плотность колоса? А форма колосковых чешуй? Насколько сильно выражен килевый зубец? Каковы плечи, бороздки, хохолки? Для непосвященных – как темный лес.

– С 1984 года учеными лаборатории создано 14 сортов яровой твердой пшеницы, которые допущены к использованию в различных регионах России. Это Аннушка, Валентина, Елизаветинская, Золотая волна, Крассар, Лилек, Людмила, Ник, Николаша, Саратовская 57, Саратовская 59, Саратовская золотистая, – рассказывает Галина Шутарева. 

- Другой отличный сорт – Людмила. Он красноколосый, кустится слабо, но формирует мощный ассимиляционный аппарат и сохраняет большее число растений на единице площади даже в условиях острой засухи. Отзывчив на высокий агрофон. Имеет высокую и стабильную урожайность наряду с отличным качеством зерна. Обладает прочной клейковиной и хорошей стабильностью теста при замесе, а также эластичностью. 

Или взять Валентину. На сегодня это наш самый крупнозерный сорт твердой пшеницы. Он также обладает повышенной устойчивостью к вирусу желтой карликовости ячменя, отличается засухоустойчивостью, скороспелостью, высокой урожайностью, устойчивостью к полеганию.

А вот среднеспелый сорт Аннушка. Он очень пластичен и по урожайности как в острозасушливые, так и в благоприятные годы превосходит Саратовскую золотистую на 3,0…4,0 ц/га. Потенциал урожайности – более 30 ц/га. Высокое качество клейковины и индекса желтизны. Каротиноиды – от 5,6 мг/кг.

А это Луч 25. Среднего срока созревания, отличается пластичностью. Имеет белое, удлиненное, крупное зерно. Очень отзывчив на улучшенную агротехнику. Урожайность сорта составляет 3 т/га.

Незнаменитых сортов у нас просто нет! Все – в топе, – воодушевленно продолжает Галина Ивановна. – Саратовская Золотистая и Людмила – наши звезды. О Саратовской золотистой следует сказать отдельно. Сорту 30 лет, он был запатентован в 1997 году и оказался уникальным по своему качеству. Сорт обладает самым высоким уровнем содержания каротиноидных пигментов в зерне. По этому показателю он в 1,5–2 раза превышает все известные в России сорта. Также Саратовская золотистая обладает прочной и эластичной клейковиной. Максимальная урожайность в производственных условиях достигает 35–40 ц/га.

– Среди селекционных новинок – сорта Памяти Васильчука и Тамара. Второй год Оренбург выпрашивает у нас семена, а мы только-только их районировали. У сорта Памяти Васильчука колос красный, зерно тоже очень крупное. Высокая масса 1000 зерен и хорошая натура. Сорт формирует зерно первой группы качества. Потенциальная урожайность выше 4,5 т/га. Содержание каротиноидных пигментов в зерне составляет 6,5 мг/кг.

Саратовская школа

Особенность Саратовской школы селекции заключается в традициях преемственности, когда улучшение селекционного материала происходит при строгом сохранении местного генофонда и его постепенном обогащении другими ценными генетическими факторами. Важным принципом остается сохранение у нового материала высокого качества зерна и способности к полноценному наливу при жесткой жаре и засухе.

Прохожу по коридорам института, украшенным портретами многих замечательных селекционеров, связавших свою судьбу с Саратовской опытной станцией. Целая плеяда знаменитых имен, известных во многих странах мира: Алексей Павлович Шехурдин, Георгий Карлович Мейстер, Валентина Николаевна Мамонтова, Николай Сергеевич Васильчук.

Сказать новое слово в деле, которое до тебя блестяще делали талантливые предшественники, – такое по силам немногим. Николай Васильчук сумел это сделать. Ник, Николаша – целая линейка отличных сортов яровой твердой пшеницы, созданная Николаем Сергеевичем и его учениками в сжатые для селекции сроки – какие-то 30 лет. Один из его знаменитых сортов как раз Саратовская золотистая. Каждый сорт хорош по-своему, но Саратовская золотистая – словно бриллиант в короне. По содержанию каротиноидных пигментов в зерне данный сорт до сих пор используется в качестве улучшителя цвета макаронной продукции. Также сорт обладает высокой комбинационной способностью по этому признаку и сегодня используется российским и зарубежными селекционерами в качестве донора.

По словам Галины Шутаревой, ученицы Васильчука, заслуги Николая Сергеевича не ограничились только этим. Ему реально удалось ускорить процесс отбора растений на ранних этапах. Селекционер предложил оригинальные методы отбора ценных генотипов по качеству зерна, включая экспресс-метод SDS-седиментации, что позволяло оценить качество клейковины в ранних поколениях. С его легкой руки этот метод стал общепринятым во всех НИИСХ, занимающихся селекцией твердой пшеницы.

Кроме того, Васильчук сконструировал приборы для оценки потребительских качеств пасты. За счет этого удалось расширить диапазон и точность измерений, ужесточить контроль за критически важными параметрами сорта, такими как индекс желтизны крупки и муки и многие другие. В 2020 году линейку сортов яровой твердой пшеницы пополнил новый сорт – Памяти Васильчука.

Сорта – словно дети. Понимаю, что про каждый можно рассказывать часами. Но время летит быстро, нас ждут в лаборатории качества зерна. Делаю прощальный снимок и бегу дальше.

Лаборатория качества

Лаборатория, где оценивают сорта по качеству зерна, находится в другом здании. Нас встречает аромат свежевыпеченного хлеба и тепло человеческих рук. Здесь происходит едва ли не главное таинство превращения зерна в хлеб и решается судьба той или иной линии – станет ли она сортом. Шанс обрести собственное имя получают только лучшие. Ежегодно в лаборатории качества зерна выполняется более 10 000 различных анализов на технологические и реологические свойства зерна.

Мельницы, россевы, весы, миксографы-альвеографы и масса другого необходимого оборудования и анализаторов для оценки технологических свойств муки. В лаборатории трудятся кандидаты и доктора наук. Случайных людей здесь нет.

Зерно сортируют, размалывают на лабораторной мельнице, пекут и оценивают срезы хлебцев. Упругость, пористость, объем, вкус – все имеет значение.

– Как только селекционер получает два грамма зерна, а это не более 10–15 зерен, мы делаем первый анализ на качество, поскольку селекционеру важно как можно раньше понять, стоит ли дальше работать с той или иной линией, вести ли питомник, – рассказывает к. б. н. Ирина Александровна. Селекционеры стараются довести количество зерна до минимально необходимого, чтобы можно было испечь первый хлеб. Такой хлеб – это 25 г муки, или 40–50 г зерна. В общем-то это большая роскошь, поскольку родительские формы пересеваются 3–4 года, и это сотни образцов! Время для селекционера драгоценно.

Глеб Стырев, Ирина Осыка и Любовь Андреева оценивают селекционные достижения не только инструментально, но и с помощью пробной выпечки.Зерно сортируют, размалывают на лабораторной мельнице, пекут и оценивают срезы хлебцев. Упругость, пористость, объем, вкус – все имеет значение.

– Каждый день мы размалываем и взвешиваем несколько десятков образцов различных селекционных линий, чтобы из этого материала изготовить тесто и хлеб, – поясняет Ирина Александровна. – Если у нас всего 15 зернышек, то зачастую повторить пробу невозможно. Поэтому ошибок при выпечке быть не должно. Не дай бог что-то перепутать! В день мы стараемся сделать 10-15 проб хлеба. Его важно испечь до 12 часов, чтобы осталось время оценить каждый хлебец и занести данные в протокол. Оценивая качество испеченного хлеба, мы часто собираемся всей лабораторией и спорим по цвету или форме образцов, поскольку отличается все: пористость, эластичность, цвет мякиша, его объем, выровненность и т. д. 

Саратовский калач – аутентичное хлебное изделие, которое получается только из муки яровой мягкой и яровой твердой пшеницы саратовской селекции. Сотрудники лаборатории качества зерна ежегодно выполняют более 10 тысяч различных анализов на технологические и реологические свойства зерна.

По плану у нас еще несколько встреч. Жаль расставаться с гостеприимными хозяевами. Ухожу не с пустыми руками, а с теплыми почти игрушечными буханочками, заботливо завернутыми в пергамент.

Полную версию статьи читайте в журнале «Аграрный сектор» №4 (58).