Как одна из основных продовольственных культур нашей страны пшеница возделывается в различных агроклиматических зонах СССР. И в каждой зоне чрезвычайно специфичны требования, предъявляемые к сортам пшеницы. Так, для одной зоны необходимы сорта, которые хорошо переносили бы засуху и мирились с высокой концентрацией почвенных растворов, а для другой нужны сорта, переносящие избыточное увлажнение и нетребовательные к теплу в период созревания. Задача селекционера усложняется также двояким видом ее культуры — озимым и яровым. Однако, отбросив некоторую специфику отдельных районов, основные задачи по селекции пшеницы можно сформулировать следующим образом.

Селекция на урожайность. Эта задача относится в равной мере к озимой и яровой пшенице во всех географических районах СССР. При решении ее селекционер сталкивается со сложной проблемой оптимального сочетания многих количественных признаков с условиями внешней среды.

В. Е. Писарев предложил формулу для вычисления урожая пшеницы (X):

Х=(А×В)×(С×D×Е),

где А — число растений, убранных с единицы площади;

В — число плодоносящих стеблей, приходящееся на одно растение;

С — вес одного зерна;

D — число зерен в колоске;

Е — число колосков в колосе.

Исследования показали, что в разных экологических условиях значение отдельных элементов формулы, определяющих урожай, различно. Так, в Краснодарском крае повышение урожая обеспечивается путем выведения форм, имеющих наивысший вес зерна с колоса (высокая положительная корреляция для озимой пшеницы, по данным П. П. Лукьяненко), а в Нечерноземной зоне, по данным Э. Д. Неттевича, для яровой пшеницы существует наиболее высокая положительная корреляция менаду урожаем и числом продуктивных растений на единице площади. Этот признак (А) очень тесно связан с полевой всхожестью и выживаемостью растений в период вегетации, которые, в свою очередь, зависят от сортовых особенностей.

У разных сортов, дающих в одних и тех же условиях одинаковый урожай, структура его может быть различна. При подборе для скрещивания сортов, различающихся по структуре урожая, значительно повышается вероятность получения более продуктивного сорта, чем родительские формы. Однако селекционер не может базироваться только на учете элементов структуры урожая, а должен принимать во внимание и другие признаки.

Новые сорта должны превышать по продуктивности такие высокоурожайные сорта, как Безостая 1, Мироновская 808, Прибой и др.

Наряду с созданием высокоурожайных яровых сортов твердой пшеницы необходимо вести селекцию озимых сортов этой культуры, не уступающих на юге УССР и Северном Кавказе сортам озимой мягкой пшеницы по урожаю зерна.

Имеются сорта пшеницы, дающие до 140 ц зерна с 1 га (американский сорт Геинез). Это показывает, что нет предела творческим дерзаниям селекционеров, работающих над выведением новых высокоурожайных сортов.

Селекция на устойчивость к полеганию. В связи с интенсификацией земледелия и комплексной механизацией возделывания пшеницы требуются сорта, устойчивые к полеганию. Создание таких сортов — сложная задача, так как высота растений одного и того же сорта может значительно изменяться с изменением плодородия почвы, влажности, температуры и длины дня. Прекрасные результаты в этом отношении достигнуты благодаря выведению устойчивого к полеганию сорта Безостая 1, являющегося, в свою очередь, хорошим донором устойчивости к полеганию. На его основе созданы такие устойчивые к полеганию сорта озимой пшеницы, как Аврора, Кавказ, Харьковская 63, Прибой, Орбита. Сорт Безостая 1 успешно используется и для получения устойчивых к полеганию сортов яровой пшеницы, например Московская 21 [Минская (яровая) × Безостая 1].

Перспективно для селекции неполегающих сортов пшеницы использование короткостебельных форм, несущих рецессивные и доминантные гены карликовости. Очень важно получить неполегающие сорта твердой пшеницы, так как районированные сорта неустойчивы к полеганию.

Селекцию новых сортов на карликовой (полукарликовой) основе необходимо вести без снижения общей продуктивности растения, что в первую очередь определяется фотосинтезирующей активностью растения, а также мощностью корневой системы.

Селекция на устойчивость к болезням и вредителям. Пшеница поражается ржавчиной, мучнистой росой, головней, фузариозом, корневыми гнилями, вирусами и др. Из вредителей посевы пшеницы повреждают гессенская, шведская и яровая мухи, зеленоглазка, стеблевые хлебные пилильщики, хлебные жуки и многие другие. Наиболее действенный путь борьбы с болезнями и вредителями — создание устойчивых к ним сортов, это одна из главнейших задач селекционеров. Работы по созданию устойчивых сортов могут идти в двух направлениях.

1. Вовлечение в селекционный процесс форм, проявляющих устойчивость к болезням и вредителям, распространенным в той или иной зоне. В этом случае очень важны поиски сортов, обладающих во взрослом (не проростки) состоянии широким диапазоном полевой устойчивости ко многим расам какой-либо болезни. Такая устойчивость носит более стабильный характер к изменениям рас, чем устойчивость проростков с высокочувствительными генами, обусловливающими устойчивость. При этом методе вновь создаваемые сорта превосходят районированные не только по устойчивости к определенным паразитам, но и по другим хозяйственно-ценным признакам (продуктивность, неполегаемость и т. п.).

2. Использование форм пшеницы, несущих гены устойчивости к определенным расам болезней и вредителей, чтобы методом беккроссов передать эту устойчивость высокопродуктивным районированным сортам. Блестящим примером использования этого метода служит создание сорта Биг Клаб 43 (США).

Разновидностью второго направления в селекции устойчивых к болезням и вредителям сортов является метод создания многолинейных сортов, предложенный Борлаугом и Гиблером. Он состоит в том, что в пределах районированного сорта методом беккроссов с различными источниками устойчивости к определенным болезням создаются линии, различающиеся между собой только устойчивостью к различным расам паразита. Затем, смешивая в определенных пропорциях различные линии со схожими фенотипами, но с разным типом устойчивости, можно создать большую степень устойчивости к поражению ржавчинными грибами. Такие многолинейные сорта сохраняют устойчивость к ржавчине более длительное время, чем чистолинейные. Следует иметь в виду, что второй способ можно применять только в том случае, когда к товарному качеству зерна не предъявляется высоких требований по его однородности.

Селекция на зимостойкость и холодостойкость. Зимостойкость — свойство озимых форм, а яровые сорта должны быть устойчивыми к возвратам холодов в ранневесенний период и к ранним осенним заморозкам. В зонах, где яровые сорта высевают с осени, они должны обладать и некоторой зимостойкостью.

Ни один из наших современных сортов озимой пшеницы не обладает нужной степенью зимостойкости, поэтому данная задача особенно актуальна. Работу селекционера в этом направлении усложняет обратная корреляция между продуктивностью растений и зимостойкостью. Поэтому при создании высокозимостойких, высокоурожайных сортов пшеницы в первую очередь необходимо скрещивать высокозимостойкие в данной зоне формы с высокопродуктивными и настойчиво искать в гибридных популяциях формы, у которых нарушено сцепление высокой зимостойкости с низкой продуктивностью. Определенный сдвиг в этом направлении наметился при выведении сортов Альбидум 114, Мироновская 808, Новостепнячка, Северная.

Холодостойкие сорта яровой пшеницы особенно необходимы для северных районов, где ранние осенние заморозки захватывают яровую пшеницу в фазе молочной спелости, что приводит к сильному снижению урожайности. В условиях Нечерноземной зоны очень важна способность сортов переносить заморозки в фазе всходов.

Селекция на засухоустойчивость. По данным Центрального института прогнозов, засуха в большинстве зон нашей страны бывает в среднем каждые три года. Особенно подвержены засухам южные я юго-восточные районы — крупные производители товарного зерна.

Время наступления засухи и ее виды (воздушная, почвенная) различны по зонам. Например, в Поволжье и Западной Сибири засуха бывает как весной, так и летом, в Восточной Сибири — весной, а в южных районах УССР чаще всего летом в период полива зерна. Поэтому создание засухоустойчивых форм — актуальнейшая задача. Особенно это относится к твердой пшенице, сорта которой неудовлетворительны по данному признаку.

Работа селекционера при выведении засухоустойчивых сортов определяется двумя основными моментами: видом и временем наступления засухи и определенной сцепленностью признаков засухоустойчивость — пониженная продуктивность. Время наступления засухи влияет на тип отбираемых растений (гибридных форм). Так, при ранневесенних засухах целесообразно отбирать растения, которые после посева медленно наращивают надземную массу и быстро корневую систему (тип сорта Мильтурум 321), а в условиях летних засух наилучшие результаты дают остистые формы со слабой облиственностью и кустистостью, высокой фотосинтетической активностью и хорошо развитой корневой системой. Сцепление засухоустойчивости с пониженной продуктивностью не абсолютно и может быть преодолено подбором соответствующих пар и увеличением объема расщепляющихся популяций.

Селекция на скороспелость. Задача касается главным образом яровой пшеницы. Необходимо создать скороспелые сорта мягкой пшеницы для северных районов европейской части СССР, Урала, Сибири и Северного Казахстана, где урожай чаще всего страдает от раннеосенних заморозков. Большинство же районированных сортов пшеницы относится к среднеспелым или среднепоздним. Наиболее скороспелы из районированных сортов мягкой пшеницы Саратовская 35, Эритроспермум 841, Скала, а из сортов твердой пшеницы — Ракета.

Следует учитывать, что на скороспелость сильно влияет продолжительность светового дня. Многие скороспелки при посеве их в условиях несвойственной им продолжительности светового дня теряют свойство скороспелости. Поэтому большую ценность как исходный материал представляют сорта, не реагирующие на изменение длины светового дня: Красная звезда, Ироды 1006, Турцикум 1 и др.

Селекция сортов интенсивного типа для возделывания в условиях орошения. Возделывание пшеницы при орошении выдвигает важнейшую задачу — выведение сортов, максимально использующих влагу и удобрения. При этом сорта должны быть устойчивыми к полеганию, а доля зерна в общей массе урожая значительно увеличена. Высокие урожаи в условиях орошения дают озимые — Пржевальская, Безостая 1, Днепровская 521, Киргизская 16, Кавказ, Мироновская 808, а из яровых — Безенчукская 98, Саратовская 36, Казахстанская 126. Так, на Сокулукском ГСУ Киргизской ССР урожай зерна сортов Безостая 1 и Кавказ при поливе, но без удобрений в среднем за 1970—1971 гг. составил соответственно 48,5 и 51,7 ц с 1 га, а при поливе и внесении удобрений (N120 Р90 К45) соответственно 67,6 и 69,0 ц с 1 га.

Селекция на высокое качество зерна.
Качество зерна определяется основными направлениями его использования. В настоящее время зерно пшеницы используется в хлебопечении, макаронном и крупяном производстве, кондитерской промышленности и идет на корм скоту. Этим и диктуются задачи в селекции новых сортов на качество зерна. Основные из них следующие.

1. Создание сортов твердой пшеницы с повышенным содержанием белка в зерне и хорошими макаронными качествами.

2. Создание сортов мягкой пшеницы, отвечающих требованиям сильной пшеницы. При этом новые сорта должны устойчиво сохранять «силу» муки в любых условиях и по любым предшественникам. К сожалению, многие из сортов сильной пшеницы чрезвычайно остро реагируют на предшественник. По данным Всесоюзного селекционно-генетического института у сорта Безостая 1, например, качество зерна и особенно его стекловидность при недостатке в почве доступного азота снижаются значительно сильнее, чем у сортов Украинка и Одесская 16. Основным при создании сортов сильной пшеницы должно быть вовлечение в скрещивания сортов — доноров высокой силы муки. К ним в первую очередь относится сорт Лютесценс 17, входящий в родословную таких высококачественных отечественных сортов, как Безостая 1, Харьковская 4 и Одесская 26.

Хорошие результаты получаются и при скрещивании озимой пшеницы с яровой сильной пшеницей. Так, в условиях Одессы (Всесоюзный селекционно-генетический институт) от скрещивания сорта Безостая 1 с сортом Саратовская 29 были выделены линии, значительно превосходящие сорт Безостая 1 по силе муки, чего обычно трудно достигнуть.

3. Создание сортов-филеров с отличными мукомольно-хлебопекарными качествами, имеющими повышенное содержание белка.

Работа в этом направлении чрезвычайно важна, так как, во-первых, не во всех зонах можно выращивать сильную пшеницу, а во — вторых, ряд новых сортов даже сильной пшеницы по хлебопекарной ценности (объем, пористость, внешний вид) уступает тем сортам» на смену которым они пришли. Так, сорта Безостая 1, Мироновская 808 и Мироновская юбилейная по хлебопекарной ценности уступают сорту Одесская 16.

Исследования показывают, что для получения сортов с высоким качеством зерна в скрещивания необходимо вовлекать формы с высоким качеством зерна.

4. Создание сортов кормовой пшеницы с высоким содержанием белка и особенно с повышенным содержанием незаменимых аминокислот (лизина, метионина, триптофана и др.). Такая задача диктуется не только потребностями животноводства, по и тем, что слишком большое искусственное изменение аминокислотного состава приводит к ухудшению качества клейковины, а это, в свою очередь, снижает хлебопекарную ценность сортов.

Большую ценность для селекции в этом направлении представляет американский сорт Атлас 66. Вовлечение его в скрещивания

(Атлас 66 × Комэнч) позволило американским ученым получить формы, содержащие от 17,2 до 18,3% протеина в зерне и соответственно от 3,4 до 3,5% лизина в белке.