Селекція гороху в Україні

Одним із важливих чинників зменшення посівів гороху в Україні є висока варіабельність урожайності за роками, що зумовлена частими посухами та високими температурами повітря. Наприклад, 2013 року середня його врожайність в Україні становила 11,4 ц/га, 2021-го — 16,5 ц/га, тоді як 2016 року вона досягла 31,3, а 2017-го — 26,5 ц/га. Такі перепади врожайності, особливо в степовій зоні нашої країни, значною мірою стримують розширення посівних площ культури, викликають сумніви у використанні як важливого компонента науково обґрунтованих сівозмін

Головним аргументом, що характеризує необхідність збільшення посівів гороху, є його цінність як найкращого попередника для зернових культур, особливо для одержання високої якості зерна пшениці. Таку практику інтенсивно впроваджують в останні роки в США та Канаді. У наші дні тут здійснюється великомасштабна заміна парових попередників на посіви зернобобових культур, головним чином на горох, нут і сочевицю. Такий перехід не погіршує врожайності наступних у сівозміні культур, збільшує валовий збір продукції внаслідок ліквідації парового поля, сприяє покращенню якості ґрунтів, стабілізує врожайність за роками. Важливо зазначити, що цей процес відбувається в регіонах, що за кліматичними умовами дуже подібні до степової зони України. У Канаді — це провінції Саскачеван й Альберта, де кількість опадів становить 350–400 мм. У США заміна чистих парів на горох різко посилилась за останнє десятиріччя у посушливому регіоні, так званому пшеничному поясі (Великі рівнини) з опадами 320–400 мм. Це штати Канзас, Оклахома, Небраска, Колорадо й інші.

_________________

Посуха найбільшою мірою впливає на нагромадження загальної сухої маси. Особливо від’ємно діє на цю ознаку брак води в період цвітіння — рослини гороху найчутливіші до дії посухи в період від початку цвітіння та наливання насіння

_________________

Широке випробування наявних сортів у контрастній посушливій зоні Одеської області показало, що врожайність за 2018–2021 рр. була в межах 17–20,9 ц/га, хоча в окремі посушливі роки вона падала до 7–8 ц/га. Такий рівень урожайності свідчить про необхідність посилення селекційної роботи з метою підвищення стійкості нових сортів до браку вологи в ґрунті та високих температур повітря. Експериментальні дані свідчать, що це мають бути середньорослі форми з підвищеним рівнем стійкості проти вилягання. Цій проблемі ми надаємо пріоритетне значення у нашій селекційній програмі. Установлено, що підвищені температури повітря й недостатня кількість вологи в ґрунті призводять до морфологічних, фізіологічних і біохімічних змін у рослинах, що негативно відбиваються на рості, продуктивності та якості продукції. Унаслідок дії цих абіотичних чинників порушуються фотосинтез, респірація, азотфіксувальна здатність, репродукційні та метаболічні функції. Водний стрес спричинює сповільнення швидкості росту рослин, скорочує площу листкової поверхні, порушує роботу продихів, негативно впливає на біохімічні та фізіологічні показники ростових процесів. Важливо зазначити, що посуха найбільшою мірою впливає на нагромадження загальної сухої маси. Особливо від’ємно діє на цю ознаку брак води в період цвітіння — рослини гороху найчутливіші до дії посухи в період від початку цвітіння та наливання насіння. Високі температури індукують суттєве падіння врожайності через скорочення періоду від початку цвітіння до дозрівання, тому генотипи гороху з подовженим цвітінням є більш толерантними до посухи.

Напрями селекції

Селекція гороху в Селекційно-генетичному інституті в найближчі роки буде зосереджена на таких напрямах. По-перше, це збільшення площі листкової поверхні рослин. Перетворення листків на вусики суттєво знизило фотосинтетичну площу. У рослин нового типу головними фотосинтезувальними органами є прилистки, вусики, стебла та стулки бобів. На жаль, вони поступаються листкам за вмістом хлорофілу та тривалістю його фотохімічної активності. Модель високопродуктивного вусатого сорту передбачає збільшення площі прилистків до 350 см² на рослині, а вмісту хлорофілу у вусиках не менше як 4,5 мг/г сухої речовини. Крім того, слід зазначити, що активність хлоропластів стебла, черешків і стулок бобів у безлистяних сортів значно вища, як порівняти з листяними. Це головні компенсаторні показники зменшеної площі листкової поверхні, які відіграють важливу роль у збільшенні продуктивності рослин поряд зі стійкістю до вилягання стебла й осипання насіння. Відсутність листків дає можливість світловим променям проникати в нижні шари рослин, що значно збільшує загальну фотосинтетичну активність. Слід зазначити, що прилистки вусатих сортів за площею значно більші, ніж листяних. Тому подальше нарощування їх розмірів селекційним шляхом є перспективним напрямом наукових досліджень. Крім того, вони в процесі селекції потовщились, у результаті чого у них зросла фотохімічна активність хлоропластів.

Важливе значення в майбутній селекційній роботі приділимо покращенню адаптивних ознак гороху, особливо посухостійкості. Сучасні високопродуктивні сорти інтенсивного типу дають високі врожаї за умов доброї вологозабезпеченості. Так, 2021 року в нас за вегетаційний період гороху випала річна норма опадів. Незважаючи на високий рівень вилягання, у більшості рекомендованих для вирощування сортів урожайність становила 4–4,5 т/га, а в тих, що не вилягли, вона перевищувала 5,0 т/га. У попередні посушливі роки вона становила 1,0–1,4 т/га, тобто була в 4 рази меншою.

Ретроспективний аналіз росту врожайності гороху свідчить, що він був зумовлений не переломним збільшенням біомаси рослин, а мінливістю співвідношення між вегетативною та репродуктивною частинами. За цей період суттєво зросла реутилізація продуктів фотосинтезу на формування бобів і насіння. Збиральний індекс (Кгосп) нових сортів підвищився з 25–30 до 45-50%. Таким чином, зміна донорсько-акцепторних відношень стала одним із головних чинників суттєвого підвищення врожайності. Ми вважаємо, що подальша селекційна робота можлива з доведенням цього показника до 55–60%. Але цей напрям обмежується значенням загальної біологічної продуктивності рослин. Тому дуже важливо знайти донорів цієї ознаки, вивчити характер її генетичної мінливості й успадкування. Нині ми інтенсивно вивчаємо світову колекцію гороху з метою виявлення серед неї генотипів, що вирізняються вищою надземною масою.

Висів гороху

За умов глобального потепління важливо всівати горох у більш ранні строки, бо він належить до групи холодостійких ярих культур. В останні роки в центральній зоні Одеської області ми його висівали в кінці лютого, що дозволяє ефективніше використати весняну вологу. Для набухання насіння гороху потребує багато води, і часто запізнення із сівбою призводить до зрідження стеблостою або нерівномірних сходів. Тому так важливо з осені якісно підготовити ґрунт на полях, де буде вирощуватись горох, щоб весною не висушувати верхній шар, а провести тільки неглибоку передпосівну культивацію й сівбу. Перевагою такої схеми є уникнення ґрунтової посухи й дії високої температури.

У низці зон осіння сівба в кінці вересня та протягом жовтня дозволяє провести її якісніше, чим висівати весною у вологий ґрунт. Особливо значні переваги ця технологія має за прямої сівби в стерню після збирання зернових колосових культур. Наші дані свідчать, що сівбу проводити краще в середині жовтня, тоді цвітіння наступає у першу декаду травня, а повна стиглість — на початку червня. Таким чином, за такої технології є можливість зібрати горох приблизно на 20 днів раніше від весняної сівби, а врожай формується переважно завдяки осінньо-зимовій волозі.

У Китаї уже нині в субтропічній зоні вирощують в основному сорти за підзимового висівання.

Для підзимової сівби до Державного реєстру сортів України внесено сорт сербської селекції АС Мороз та французький Баллтрап. Наші дослідження свідчать, що добрі результати можливо одержати також за висіву французького сорту Ендуро. Дослідження свідчать, що добре розвинені підзимові посіви гороху здатні витримувати морози до –15 °C без снігу та –25 °C, якщо поля вкриті сніговим пологом.

_________________

У низці зон осіння сівба в кінці вересня та протягом жовтня дозволяє провести її якісніше, чим висівати весною у вологий ґрунт. Особливо значні переваги ця технологія має за прямої сівби в стерню після збирання зернових колосових культур

_________________

Важливо зазначити, що глобальне потепління, яке особливо чітко проявляється у степовій зоні України, сприяє впровадженню цієї технології вирощування. Зими в останнє десятиріччя стали м’якшими, а весна настає раніше. Оскільки прогнози свідчать, що така тенденція триватиме й далі, то новий метод культивування гороху має значну перспективу. Суттєве позитивне значення має те, що підзимові посіви збирають на 15–20 днів раніше проти весняної сівби, що дає змогу нагромадити більше вологи для наступної в сівозміні культури, як правило, пшениці озимої.

Проведені нами протягом 2017–2022 рр. дослідження свідчать, що в степовій зоні нашої країни сівбу краще проводити в другій половині жовтня, бо найбільшою морозостійкістю характеризуються проростки, що мають 4–5 листків. Слід зазначити, що в останні роки восени все частіше спостерігаємо посушливу погоду, коли одержати сходи за оптимальних строків сівби неможливо. Наприклад, такі умови склалися 2016 року, коли посіяли в сухий ґрунт, і до початку морозів сходи не появились. Але весною ми спостерігали дружну появу проростків, надалі рослини розвивалися без будь-яких відхилень. Але дозрівання за таких умов затягується на 7–8 днів. Якщо з осені одержано добрі сходи, то повна стиглість настає 1–3 червня, а якщо проростання відбувається весною, то рослини дозрівають 8–10 червня.

У Сербії вже протягом тривалого часу практикують підзимову сівбу гороху. Спочатку це були посіви для одержання зеленої маси, а останніми роками висівають створений шляхом гібридизації французького й сербського матеріалу сорт зернового типу Мороз. Його впровадження у виробництво дає можливість одержувати дуже ранню продукцію (на тиждень раніше, ніж озимий ячмінь).

В останні роки багато господарств різних зон України одержали високі врожаї за осінньої сівби гороху. В агрофірмі «Таврія-Скіф» Запорізької області 2017 року середня врожайність сортів Мороз і Ендуро становила 31 ц/га. У господарстві «Шестірня» Криворізького району Дніпропетровської області 2020 року таким способом вирощували горох на площі 530 га. Сіяли сорти Мороз та Ендуро. Середній урожай у цей посушливий рік досяг 34,7 ц/га, а 2021 року — 31,7 ц/га. В Одеській та Миколаївській областях десятки фермерів освоїли цей новий інноваційний спосіб вирощування й одержують достатні врожаї.

В’ячеслав Січкар, д-р біол. наук, професор
Селекційно-генетичний інститут — Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення