Как с помощью селекции и генетики создаются сверхурожайные и сверхустойчивые сорта пшеницы? Почему мы раньше импортировали пшеницу, а теперь поставляем на экспорт? Хватает ли нам своих семян и почему не оправдались надежды Сталина на ветвистую пшеницу? Об этом и многом другом главному редактору «Аргументов недели» Андрею УГЛАНОВУ рассказывает руководитель отдела селекции и семеноводства пшеницы и тритикале во флагмане отечественной аграрной науки – Национальном центре зерна им. академика П.П. Лукьяненко (ранее Краснодарский НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко) российский селекционер зерновых культур, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН Людмила БЕСПАЛОВА.

Все любят «Таню»

– Людмила Андреевна, за более чем полвека работы вы создали 170 сортов зерновых культур, из которых 129 внесены в Госреестр селекционных достижений России и других стран. А сами вы какой сорт считаете самым значимым своим достижением?

– Мне повезло, я родилась на прекрасной Кубани и училась в Тимирязевской академии, после окончания которой прошла самую замечательную школу академика Лукьяненко. Это мощная школа, в которой работает большой коллектив учёных – и селекционеров, и генетиков, и физиологов, и ещё много кого. Поэтому я не могу говорить – этот сорт создала я. Его создал коллектив, во главе которого я работаю уже 30 лет. Некоторых сортов, которые мы создали, уже нет в реестре. Но они внесли значительный вклад в развитие зернового хозяйства, дали ощутимый прирост урожайности и на Кубани, и в других регионах как Российской Федерации, так и Советского Союза. Какой сорт считать самым удачным? Тот, который занимал наибольшие площади? Тот, что возделывался на протяжении наибольшего количества времени? Или тот, который послужил началом, основанием для создания других сортов? Это непростой вопрос.

– Многие сорта, селекцией которых вы занимались, хорошо известны. Например, сорт мягкой озимой пшеницы «Таня». Он остаётся одним из самых устойчивых и любимых у наших сельхозпредприятий на протяжении многих лет. Поделитесь историей создания сорта? Какие уникальные особенности пшеницы «Таня» позволяют сорту оставаться на вершине предпочтений даже современных агрономов?

– Судьбу сорта, как и судьбу человека, очень сложно предсказать. Создаёшь сорт с великолепными внешними и генетическими данными, с огромным потенциалом. А погодные условия складываются не в ту сторону, в которую мы его направляли. Что касается сорта «Таня», то он возделывается уже почти 20 лет и показывает чудеса устойчивости, чудеса продуктивности. Потому что когда сюда привозили лучшие по продуктивности иностранные сорта, то при одинаковых технологических условиях «Таня» давала на тонну-полторы больше, чем западноевропейские сорта.

– В чём успех «Тани»?

– Мы создали этот сорт с использованием технологии «тритикального мостика». Тритикале послужила генетическим инструментом для переноса генетического материала ржи, твёрдой пшеницы, полбы в мягкую пшеницу. (Тритикале (от лат. triticum – «пшеница» и лат. secale – «рожь») – это единственная пока зерновая культура, созданная человеком путём скрещивания твёрдой пшеницы или полбы с рожью. У этого растения присутствуют два или три генома пшеницы и один геном ржи. Практическое применение нашла гексаплоидная тритикале, которая имеет два генома от пшеницы и один от ржи. Октоплоидная тритикале используется только в научных целях. «Тритикальный мостик» – метод селекции, при котором тритикале скрещивается с пшеницей, первое поколение полученного гибрида стерильное. Для получения гибридных зёрен проводится повторное опыление пшеницей или тритикале. – Прим. ред.) Тритикале – гетерозисная культура, то есть имеет мощную вегетативную массу и сумасшедшую потенциальную продуктивность. К сожалению, реальной продуктивности, которая стабильно превосходила бы пшеницу, добиться от тритикале пока не удалось, хотя в зонах с большими лимитами среды эта культура превосходит пшеницу. Но при этом тритикале очень важный генетический инструмент для переноса генетической информации от ржи, твёрдой пшеницы, полбы в мягкую пшеницу.

Так вот, «Таня» имеет в своём генотипе две транслокации. (Транслокация – это хромосомная перестройка, при которой часть хромосомы переносится в другой локус той же хромосомы или в хромосому другого вида, но общее число генов не изменяется. – Прим. ред.) Кроме того, наши коллеги из Института сельскохозяйственной биотехнологии в Москве показали, что у «Тани» ещё три транслокации. То есть у неё в генотипе очень много чужеродного материала. Это позволяет ей поддерживать гетерозис и внутренний гомеостаз на высоком уровне (Гомеостаз – способность открытой системы воспринимать происходящие в ней изменения и активировать механизмы, препятствующие этим изменениям. – Прим. ред.) и, таким образом, отвечать требованиям устойчивости, продуктивности.

«Спартанка» и «Скифянка»

– Для меня, как человека, далёкого от генетики, главным мерилом является урожайность. Вы создали сверхурожайный сорт пшеницы «Эмма». Сейчас он ещё находится на государственном сортоиспытании. Что это за сорт? Какая у него урожайность?

– Когда я пришла в институт, академиком Лукьяненко мне сразу было поручено создание сортов так называемых двухгенных карликов. То есть несущих два гена редукции высоты растений. Всё, что мы первоначально создавали, – это было щуплое некачественное зерно. Сдвинуться с места нам удалось, только когда мы добились очень хорошего налива зерна за счёт мощной аттракции пластических веществ из надземной биомассы в зерно. Это были сорта «Спартанка» и «Скифянка», которые в своё время занимали миллион гектаров у нас, и миллион на Украине, в Центральной Азии. Потом были сорта «Победа-50», которые сейчас уже ушли из производства. А также ныне здравствующая «Таня». То есть сорта степняки, которые очень экономно расходуют ресурсы среды.

Мы создали такие физиологические модели, когда структура самого растения позволяет при тех же ресурсах среды формировать более высокий урожай. «Таня» даёт 12 тонн с гектара, «Спартанка» и «Скифянка» – 10–11 тонн. А «Эмма» даёт 13 и более тонн с гектара. В сорт «Эмма» мы привнесли свойства жаростойкости от сортов твёрдой пшеницы «Дурум», селекция которой также ведётся в нашем отделе. Естественно, попутно создаются отдалённые межвидовые гибриды между мягкой и твёрдой пшеницей. Одну из линий, которую создали наши коллеги по твёрдой пшенице, мы использовали и благодаря этому увеличили засухоустойчивость сортов с очень продуктивным колосом. «Эмма» как раз сорт с продуктивным колосом и очень крупным зерном. То есть это новая ступенька в развитии этой модели сортов, которые умеют при тех же ресурсах увеличивать продуктивность.

– Что нужно, чтобы пшеница показала свои лучшие качества и дала лучшую урожайность?

– Максимальная урожайность реализуется при посеве по, как мы говорим, хорошим предшественникам. Например, по гороху, рапсу, которые рано освобождают почву. То есть пшеница лучше родит, когда её сеют по убранному гороховому или рапсовому полю. Но 40–50% предшественников убираются поздно. А такие предшественники, как подсолнечник, выносят из почвы много влаги. Так что приходится учитывать и такие нюансы и следить за тем, чтобы сорта размещались точно, согласно их биологическим особенностям.

– Какие ваши сорта используются в странах бывшего СССР? На той же Украине, например.

– У нас в стране пшеница сеется полностью своими семенами, о чём неоднократно говорил наш президент. Мы теперь экспортируем пшеницу. Кто бы мог подумать лет десять назад, что наш экспорт сельскохозяйственной продукции превысит экспорт вооружений, причём в разы. Нам больше не нужно закупать зерно пшеницы за рубежом, потому что у нас реальное перепроизводство и самой пшеницы, и её семян. Наши районированные или допущенные к использованию сорта используются во всех бывших республиках Советского Союза и в Турции. Что касается Западной Европы, то наши сорта там изучались. Такие как «Краснодарская-99», «Гром» и другие. Но нас туда не пускают. Мы не можем локализовать там своё производство или свою селекцию. Хотя при изучении наших сортов в Австрии, Болгарии и ряде других стран они выяснили, что наши сорта не уступают, а часто превосходят западноевропейские сорта.

– Каким болезням подвержена пшеница?

– При высоких урожаях нужна комплексная защита – и генетическая, и агротехнологическая, и химическая. Только комплекс таких мероприятий может сохранить пшеницу и обеспечить высокий урожай. Мы придаём также большое значение созданию сортов для посева по без- и малопестицидным технологиям. Сейчас предлагаем производству линейку сортов такого типа.

Несбывшаяся надежда Сталина

– Используете ли вы в своей работе семена из так называемого «Мирового хранилища» на острове Шпицберген, где собраны семена со всего мира и хранятся при температуре минус 4 градуса?

– Материалы, которые нам требуются в работе, – это старые сорта, местные сорта и, конечно, новейшие – наши заявки всегда выполняются. И мы с ними работаем дальше. С «сородичами» у нас работает отдел биотехнологий. Они создают «заготовки», из которых мы потом создаём сорта. Но откуда нам дали запрошенные нами материалы – со Шпицбергена, из Всероссийского института генетических ресурсов или ещё откуда-то, я сказать не могу, не интересовалась.

– Я знаю, что селекция семян для новых сортов идёт и на Алтае, и в подмосковной Немчиновке. И везде климат разный. Не такой, как у вас на Кубани. Как расположение институтов влияет на селекцию?

– Краснодар находится на уровне 45 градуса северной широты, как раз посередине между Северным полюсом и экватором. Безусловно, для каждой широты, для каждой световой зоны есть свой адаптивный потенциал, есть свой набор генов, которые обеспечивают приспособленность сорта, его стабильность. Те, что создаются в субтропических условиях, где-нибудь, например, в Марокко, не идут на север нашей страны, потому что сильно реагируют на их короткий день, который там длится чуть больше 14 часов.

У нас в Краснодаре, например, максимальная длина дня – 16 часов. Поэтому, когда наш выдающийся учёный-селекционер озимой пшеницы Баграт Исменович Сандухадзе показывает, что у него на делянках урожайность бывает 140 с лишним центнеров с гектара, то надо учитывать, что если там хорошая перезимовка, то они могут получать и более высокий урожай, чем у нас, на юге России. Ведь под Москвой световой день почти на два часа длиннее, чем у нас, в Краснодаре. Более длинный день даёт больше пластических веществ, которые накапливают растения. Ночью идёт дыхание растений, при котором растения расходуют эти пластические вещества. Чем короче ночь, тем меньше расход. У нас ночь длиннее, чем в Подмосковье, где работает Баграт Исменович. Также реализация генетического потенциала зависит от типа почвы, зимних температур, летних температур, продолжительности периода «выхода в трубку», периода «кущения» и т.д. Всё это имеет колоссальное значение. А для озимых культур особенно.

– Два слова о полбе. Одно время я увлёкся хлебопекарским делом и сам дома пёк хлеб. Он был очень вкусным, поэтому я начал толстеть. Пришлось пожертвовать удовольствием ради здоровья. Именно тогда я узнал о полбе – предке твёрдых сортов пшеницы. А недавно с удивлением увидел, что в магазинах появилась мука из этой древней полбы. Почему она вернулась?

– Это естественно. Полба – это много белка, много минеральных элементов, нутриентов, антиоксидантов, биологически активных веществ и ещё очень много чего. То есть это здоровое питание. Но она не для хлеба. Лепёшки – да. Хлеб из неё получается с малым припёком, он не поднимается так, как из мягкой пшеницы и даже из твёрдой. Это крупа для каши, для супа, для детского питания, для диетического питания. Мы занимаемся и полбой.

– Я, как и многие, люблю историю. При Сталине был такой академик Трофим Лысенко. Сталин поручил ему создать сорт ветвистой пшеницы, которая должна была стать рекордсменом по урожайности, потому что из каждого зёрнышка в колосе должна была прорастать целая ветвь, на которой были бы свои колосья.

– Есть такие образцы. Но затея с выведением сортов себя не оправдала. И это не вина Лысенко. За свою научную жизнь ты уже понимаешь, что даёт урожайность с единицы площади, а что даёт урожайность с колоса. Если создать ветвистой пшенице максимально благоприятные условия, то из одного зерна можно получить тысячи зёрен. Но сегодня наибольшую урожайность дают сорта, которые дают максимальное количество колосьев на единицу площади, а не максимальное количество зёрен в одном колосе. Когда смотришь на делянку ветвистой пшеницы, ты поражаешься и восхищаешься, думаешь, что это будет гигантский урожай. А на самом деле получаешь урожайность в два раза ниже обычного. А нынешние сорта, о которых мы сегодня говорили, на вид невзрачные, мелкоколосые, смотреть, что называется, не на что. А урожай великолепный и качество высокое. Ветвистая пшеница, к сожалению, годится только для красивого букета. Ветвистая пшеница даёт много зерна с одного колоса, она большой конкурент, и поэтому даёт мало колосьев на единице площади, и зёрна выходят мелкие. Эволюция в селекции растений идёт от роли индивидуума к роли сообщества. С неё не выйдет получить 55 граммов на тысячу зёрен.

– Вы часто говорите о стратегии новой зелёной революции в селекции пшеницы. Что вы вкладываете в эти слова?

– Мы должны предвидеть изменения в развитии сельского хозяйства. Вы же знаете, как высока волатильность в востребованности результатов селекции. Какая должна быть пшеница? Какое будет её конечное использование? Сегодня очень много пшеницы используется для переработки. Поэтому мы должны обеспечить разнообразие зерна пшеницы, чтобы на каждую «хотелку» потребителя имелся свой сорт пшеницы, подходящий именно для этого.