ТРИТИКАЛЕ ЗАСЛУГОВУЄ НА БІЛЬШ ПИЛЬНУ УВАГУ

Тритикале — перший цілеспрямовано й успішно створений людиною міжвидовий гібрид нової зернової злакової культури, який отримав свою назву шляхом з'єднання назв початкових культур — початку назви пшениці (Triticum) і закінчення латинської назви жита (Secale).

Селекціонери мали на меті створити унікальну сільгоспкультуру, яка би перебрала на себе всі кращі зернові і хлібопекарські якості пшениці у поєднанні з витривалістю та стійкістю жита до примх природи і бідних ґрунтів. Тут слід наголосити, що сталося це лише менше півтора століття тому, проти селекції пшениці віком 2,5-3 тисячі років. Тож заявлені науковцями потенційні характеристики тритикале не проявили себе у виробництві. Тому ставлення у переважної більшості вітчизняних аграріїв до тритикале як зернової культури доволі скептичне: культура вилягає, не вимолочується, як продовольче зерно не тарифікується, а йде 4 класом. Тож замість нього навіть на фураж у поле краще «закидати» кукурудзу чи пшеницю.

Тим не менше, у світі засівається зерновим тритикале близько 4 млн га у провідних агрокраїнах, і ці обсяги, зазначають аналітики, збільшуватимуться.

Мало хто знає, що сучасні наукові вітчизняні розробки мають у доробку перспективні зернові сорти тритикале, які насправді поєднують у собі найкращі властивості батьківських культур. На тлі потенційної врожайності зерна 10 тонн/га українське тритикале (переважно озиме) має підвищені морозо- та хворобостійкість, знижені вимоги до родючості ґрунту, великий вміст білка та насиченість вітамінами. Зважаючи на неперевершений склад для виготовлення найякіснішого питного спирту, а також достойні пекарські властивості, виробництво тритикале в Україні має хороші перспективи для реалізації всього свого потужного потенціалу.

А оскільки природно-кліматичні умови швидко змінюються, ми повинні звертати увагу на сільгоспкультури, що максимально пристосовані до різних екологічних ніш.

Прикладне застосування аграрної науки в умовах сучасної глобалізації світу набуває переважного значення. Виграє той, хто створює розробки на вимогу часу і зазирає на десятиліття наперед. Тому сьогодні наша розмова з відомим ученим у галузі генетики ознак якості злаків, доктором біологічних наук, іноземним членом Нью-Йоркської академії наук (1996), асоційованим членом Академії аграрних наук Франції (2013), членом-кореспондентом Національної академії наук України (2018), членом-кореспондентом Національної академії аграрних наук України (2020), лауреатом Державної премії України в галузі науки і техніки (2014) Олександром Рибалкою, науковим співробітником Селекційно-генетичного інституту (НААН) та Інституту фізіології рослин і генетики (НАНУ).

Наукові інтереси вченого зосереджені на вивченні генетики: білків і ферментів зерна, біосинтезу крохмалю зерна та ознак зерна пшениці, тритикале і ячменю, пов'язаних із їх харчовою (біологічною) цінністю.

О. І. Рибалка започаткував в Україні низку нових напрямів селекції пшениці, тритикале і голозерного ячменю. Сьогодні ми поговоримо про тритикале.

— Олександре Іллічу, а й справді, чому комусь спало на думку схрестити жито з пшеницею?

— Створення гібриду між пшеницею і житом мало на меті комбінування в новій культурі високої зернової продуктивності і хлібопекарської якості пшениці та невибагливості й високої стійкості жита до абіотичних чинників середовища. Однак, гармонічно сумістити в одній клітині нової культури тритикале геноми (набір хромосом характерний для даного виду) двох генетично дуже далеких (різні ботанічні суб-триби) видів, виявилося для селекціонерів не лише України, а й світу, завданням вкрай непростим.

Тому перші сорти тритикале виявилися занадто далекими від бажаного ідеалу. Рослини були дуже високі, характеризувались поганим вимолотом колоса, низькою фертильністю, мали зморшкувате зерно з низькою натурою, поганою хлібопекарською якістю і підвищеним вмістом антипоживних речовин. Тому тритикале не могло конкурувати з пшеницею та житом у харчовому напрямі використання, і від самого початку було зорієнтоване переважно як фуражна культура, призначена для вирощування на ґрунтах із низькою родючістю та лімітованим зволоженням.

Найбільш успішним виявилося гексаплоїдне 42-хромосомне тритикале з геномною формулою ААВВRR, де геноми ААВВ походять від пшениці, а геном R — від жита. Сорти цього типу тритикале нині найбільш розповсюджені у світі і в Україні.

— Тож які у тритикале перспективи?

— Вирощування пшениці і відбір кращих її зразків триває щонайменше 2,5 тисячі років. А селекція тритикале нараховує півтора століття, і це дуже стислий проміжок часу, щоби воно могло проявити себе на повну. Тим не менше, за цей стислій для історії проміжок часу завдяки зусиллям селекціонерів таких провідних країн світу, як США, Канада, Мексика, Австралія, Польща, Німеччина, тритикале набуло статусу конкурентоспроможної і перспективної культури, напрями технологічного використання його зерна розширились. Площі посівів зернового тритикале у світі перевищують 3,5 млн га.

За даними Міжнародного центру СIММYT*, який по сьогодні залишається світовим лідером у селекції тритикале, з середини 1970-х років створено понад 300 сортів цієї культури у 30 країнах світу, і кількість їх стабільно зростає. Це означає, що тритикале набуває популярності у світі як культура кормового, харчового й технічного напрямів технологічного використання зерна. I з 1985 року врожаї зерна тритикале щорічно зростали в середньому на 100 кг/га, тоді як урожаї кукурудзи, рису, пшениці та ячменю за цей самий період — відповідно лише на 45, 39, 28 і 21 кг/га.

 

Хто в Україні займається селекцією тритикале

В Україні селекцією сортів тритикале займаються провідні наукові установи, зокрема Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН, який має добрі традиції і найбільший доробок щодо створення нових перспективних сортів, Миронівський інститут пшениці ім. В. М. Ремесла НААН, Носівська селекційно-дослідна станція НААН, Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Селекційно-генетичний інститут — Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН та ін. 

Сьогодні селекція тритикале ведеться за трьома основними напрямками: створення зернових, зерноукісних сортів і сортів кормового напрямків використання.

На найближчі роки поставлено завдання створити сорти тритикале, що поєднують високу врожайність зерна (11-13 т/га) з підвищеним вмістом білка і клейковини високої якості. Основними вимогами до таких сортів є висота рослин 75-85 см — для зволожених районів і умов зрошення, та 90-110 см — для Лісостепової і Степової зони; маса зерна з колоса не менше 3 г; комплексний імунітет до хвороб; високий вміст білка і збалансований амінокислотний склад.

Останніми роками було створено серію сортів нового покоління, які, крім високої та стабільної продуктивності, формують інтенсивний агроценоз і щільний стеблостій, що повністю пригнічує розвиток бур'янів, не потребує обробок гербіцидами, витримує низький рівень родючості ґрунту. Такі сорти ефективно використовують мінімальні дози мінерального живлення, практично не вражаються фітопатогенами, майже не потребують захисту фунгіцидами і тому забезпечують високу рентабельність під час вирощування та екологічну чисту продукцію при переробці. Рівень морозостійкості цих сортів у вузлі кущення нині досягає –21-22°С.

До Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в України на 2020 рік (станом на 27.11) занесено 46 сортів озимого та 18 ярого тритикале, з яких 2020-го внесено відповідно 7 та 1 сорт. Майже всі вони вітчизняної селекції.

Підсумовуючи, хотілось би додати, що на тритикале як перспективну зернову культуру слід було би звернути увагу хоча би тому, що через погодні катаклізми поточного року і жахливу посуху на Півдні України Держстат наводить урожайність 2020 року таку: пшениця озима й яра — 3,83 т/га, жито — 3,44 т/га, з 134500 га валовий збір становить 461 т; ячменю — 3,26 т/га. І десь в статистиці пшениці загублене тритикале.

Тим не менше, є дані Мінекономіки, що під озиму групу врожаю-2021 в Україні посіяно 122 тис.га жита, пшениці і тритикале — майже 6 млн га (в них близько 30 тис. тритикале).

 

— Тобто перспективи є. А що ваші доробки на практиці означатимуть для аграрія?

— Ми в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України, очолюваному академіком НАН Володимиром Моргуном, працюємо з 2003 року з тритикале виключно як із зерновою культурою (більш детально можна прочитати за посиланням** — прим. ред.). Однак у нас порівняно з традиційною селекцією — зовсім інші підходи.

Вихід науки на широкий загал із сортами, які набирають велику вегетаційну масу і водночас не вимолочуються (пів необмолоченого колоса вилітає з-під комбайна), відсахнуло від себе сільгоспвиробників.

Тому створення тритикале як повноцінної якісної і рентабельної зернової культури — це головна проблема, над якою ми працюємо. Ми маємо особливий підхід до селекції тритикале, який не використовує в Україні жоден селекціонер. Для створення перспективних для виробництва сортів тритикале ми застосовуємо у схрещуваннях оригінальну генетичну лінію тритикале ССТ з хромосомним заміщенням (5В)5D, створену і надану нам відомим американським цитогенетиком польського походження проф. Адамом Лукашевським (Університет Каліфорнії, Ріверсайд). У цієї лінії відсутня хромосома 5В, а натомість присутня хромосома 5D. Хромосома 5В — головна хромосома пшениці (і тритикале), яка контролює генетичну стабільність видів пшениці з різним геномним складом: твердої ААВВ, м'якої ААВВDD і тритикале ААВВRR. Без цієї хромосоми вказані види існувати не можуть.

У разі відсутності у лінії ССТ (5В)5D хромосоми 5В, у тритикале починають рекомбінувати (обмінюватись генетичною інформацією) хромосоми пшениці і жита, чого в нормі у тритикале ніколи не буває саме через велику генетичну дистанцію між пшеницею і житом. Тому простими традиційними схрещуваннями тритикале досягти такої рекомбінації (читай, генетичного різноманіття) неможливо.

У результаті використання у схрещуваннях генетичної лінії ССТ (5В)5D нам удалося отримати дуже різноманітний селекційний матеріал тритикале із широкою генетичною основою — що є запорукою успішної селекції.

Зрештою, по-перше, ми отримали селекційний матеріал тритикале з вимолотом колосу навіть краще ніж у низки сортів пшениці! У результаті нами отримана перспективна лінія тритикале з білим колосом (звідси й її назва) під іменем Альбіна, яка нині у Державному сортовипробуванні.

По-друге, ми отримали тритикале, яке стійке до всіх грибкових хвороб у нашому регіоні (Одеська і Київська області).

По-третє, ми дібрали базовий селекційний матеріал тритикале за умов неймовірно жорсткої, сумнозвісної зими 2002/03 року, коли масово загинули озимі практично на всій території України. На полі Селекційно-генетичного інституту НААН України, де були розміщені наші дослідні ділянки тритикале, озима пшениця практично стовідсотково загинула. На відміну від пшениці, 6 із 12 ліній тритикале перезимували практично на 100% (!) без жодних втрат. І цей матеріал пішов для подальшої роботи, тому наш перспективний селекційний матеріал тритикале має надзвичайно високу морозостійкість. І нехай нині в умовах глобального потепління це некритично, тим не менше на практиці морози у –22-25°С наш селекційний матеріал тритикале витримує легко, раніше в окремі роки при вимушено пізньому посіві, або за умов посушливої осені, навіть не маючи вузла кущіння.

Наразі наші селекційні зразки озимого тритикале з урожаєм на рівні 8,0-10,0 т/га перевищують усі відомі сорти озимої пшениці що вирощуються у нашому регіоні. Причому, ми спостерігаємо стабільно таке перевищення навіть у гостро посушливі роки.

Принагідно хочу наголосити на тому, що за останні кілька років (особливо два останніх) через неймовірно жорстку посуху у нашому Південному регіоні втрачає своє значення «цариця полів» кукурудза. Через посуху «цариця» не здатна навіть сформувати початок, а тому вона поступово покидає наш посушливий регіон. І схоже на те, що це незворотно і надовго. Виникає питання: чим можна замінити кукурудзу у регіоні. Для нас відповідь цілком очевидна — успішною заміною кукурудзи стане озиме тритикале.

Більше того, на нашому перспективному селекційному матеріалі тритикале за останні роки ми не помічали жодного грибкового захворювання, які розповсюджені у нашому регіоні. А це, як мінімум на сьогодні, означає відсутність у технологічній карті вирощування тритикале обробки полів фунгіцидами, що однозначно знижує собівартість виробництва зерна.

— І найголовніше питання — навіщо вирощувати тритикале, з якою метою?

— Це надважливе питання. І відповідь на нього елементарно проста: допоки немає визначеної для культури ніші її технологічного використання, доти вона ніколи не буде затребуваною виробництвом!

Якщо селекціонер створює сорт, він має точно знати, для чого саме він буде технологічно використовуватися, бо кожен виріб із зерна чи борошна має чітко визначені технологічні вимоги. І саме ці вимоги він повинен закладати у зерні свого майбутнього сорту. Розхожі в Україні недолугі селекційні «теорії» про універсальні сорти — це взагалі мова ні про що!

Ми працювали раніше і продовжуємо працювати над цікавою темою — оцінка зернового тритикале на придатність до потенційного спеціалізованого спирто-дистилятного технологічного використання з метою виробництва із зерна тритикале питного спирту і технічного біоетанолу.

Щодо переробки харчового і кормового зерна, особливо у паливо біоетанол, тут існує дуже важливий негативний соціальний аспект. Бо використання харчової пшениці або інших культур, які мають стратегічне харчове або кормове використання, переробка зерна на технічний біоетанол — це соціальна проблема.

Тритикале в цьому відношенні цілком підходить — це не стратегічна харчова культура, тому ми запустили програму зі створення спирто-дистилярних сортів. Ми досягли неабияких результатів, бо наразі маємо зразки, в яких з 1 тонни зерна вихід абсолютного етанолу, тобто стовідсоткового спирту, сягає понад 400 літрів. Особливо це стосується якості продовольчого питного спирту. Бо, наприклад, у кукурудзи, яка наразі є головною сировиною для виробництва технічного спирту, є вади. При переробці зерна кукурудзи у питному етанолі наявна велика частка сивушних олій (які утворюються завдяки присутності олії в зародку), що не сприяє високій якості кінцевого продукту. У зерні тритикале вміст олії незначний. Грунтуючись на власних дослідженнях, ми вважаємо, що тритикале — це ідеальна культура для виробництва питного спирту найвищої якості, і в т. ч. й технічного біоетанолу.

— Історично спиртові заводи зводили в поясі картоплесіяння — Тернопільська-Хмельницька-Житомирська-Вінницька-Сумська області — бо спирт отримували саме з картоплі. Це вже потім сировиною стала кукурудза і пшениця. Цей пояс переважно з кислими ґрунтами, і для  отримання на них високих врожаїв топ-5 сільгоспкультур, їх слід розкислювати. А це мало хто робить. Жито навпаки краще росте на кислих ґрунтах. Тобто тритикале стане ідеальною культурою в цьому колишньому «картопляному» поясі, яка на кислих ґрунтах забезпечуватиме сировиною спиртові заводи (що лишилися)? 

— Абсолютна правда. Тритикале невибагливе до родючості ґрунтів, має високий поріг стійкості до грибкових захворювань, морозостійке, добре вимолочується. І до того ж нам вдалося створити посухостійке тритикале. В умовах Одещини і Київщини ми отримуємо до 10 т/га зерна.

Але зона тритикалесіяння довкола спиртозаводів буде можливою, коли зникне корупція і державна монополія на виробництво спирту. Коли заводи буде передано потужним приватним компаніям, спроможним боротися за якість сировини.

Тобто — виробництво питного спирту і біоетанолу і є одним із напрямів цільового технологічного призначення цієї культури. Адже на додачу до 400 л спирту з 1 тонни тритикале ми маємо ще 300-350 поживного корму зі вмістом розчинного білка до 40%, який вже частково гідралізований, бо пройшов стадію ферментації і дистиляції.

— А як же хлібопекарські якості тритикале? Начебто воно ідеальне для цього...

— Зерно тритикале має біологічну цінність вищу за зерно пшениці, технологічно за характеристиками борошна (твердість зерна, ВПС%) тритикале ідеально підходить за своїми властивостями для виготовлення бісквітних виробів. Борошно з цього зерна має надзвичайно низьку вологопоглинальну спроможність (ВПС), низьку якість клейковини, що надзвичайно важливо для виготовлення бісквітних виробів, до складу яких, на відміну від хліба, входять борошно, жир, хімічний розпушувач і цукор. Бо це абсолютно інші технологічні властивості борошна тритикале у порівнянні з борошном пшениці для хлібопекарського замісу.

Польща недарма виробляє 5,5 млн тонн зерна тритикале на рік, сусідня Білорусь — 2,5 млн тон. В Україні навіть офіційної статистики вирощування тритикале немає, зерно плюсується до валу пшениці ярої і озимої. Висівається не більше 30 тис. га на рік озимого тритикале.

 

Тритикальщик із 1977 року

Михайло Іванович Приймачук усе життя поєднує науку і виробництво. Наразі він директорує у ПП «Еліт-Стар» на Волині — єдиному господарстві в області, яке займається розмноженням оригінального елітного насіння. Він кандидат сільськогосподарських наук, 25 років працював заввідділом насінництва Волинської державної сільськогосподарської дослідної станції Інституту сільського господарства Західного Полісся НААН. Він є співавтором сортів тритикале спільно з Інститутом насінництва ім. В. Я. Юр’єва — Ратне, Шаланда, Маркіян; на державне сортовипробування переданий його спільний із поляками сорт Дюк.

Досвід його роботи з Селекційно-генетичним інститутом перевищує 20 років, наразі в господарстві випробовувались два сорти одеської селекції озимого тритикале — Альбіна і перспективна селекційна лінія (без назви).

«Хочу наголосити, — говорить він, — що цьогоріч ми отримали чудові результати сорту Альбіна — на рівні 6,7 т/га, за умов 45-добової засухи, і це дуже хороші показники.

Наше господарство взяло в Одесі два центнери і посіяли по центнеру — два гектара, бо сорт має великий коефіцієнт кущення, відтак порівняно низькі норми висіву. Сорт показав високу стійкість до вилягання і до посухи. Тому може скласти гідну конкуренцію таким іноземним сортам, як, наприклад, Паво, Динаро (вони ще не внесені до Держреєстру — прим. ред.)».

Волинська ДСГДС виступає ініціатором широкого впровадження на Поліссі озимого тритикале як перспективної агрокультури. В області найбільше в Україні висівається цієї культури як зернової — за підрахунками М. І. Приймачука, це в межах 22-24 тис.га. Зважаючи на стійкість тритикале до хвороб, його використовують у спрощених сівозмінах — картопля/тритикале, кукурудза/тритикале.

Новий перспективний сорт Альбіна — спирто-дистилятного напряму, а на Волині діє Луцький спиртовий завод, тому попит на цю культуру достатній, з огляду на те, що спиртзаводи виготовляють у великих обсягах сировину для напрочуд затребуваних наразі антисептиків.

Після внесення його до Держреєстру фермери Волині зможуть продавати тритикале спиртового спрямування дорожче як насіння, адже спиртова галузь і в подальшому потребуватиме високоякісної сировини.

 

Кому і навіщо спало на думку схрещувати пшеницю з житом?

Перший пшенично-житній гібрид (безплідний) представив британський вчений Олександр Вілсон 1875 р. на з'їзді ботаніків в Единбурзі (Шотландія). Зразки тритикале, що мали селекційну перспективу, вперше створив 1888-го німецький селекціонер Рімпау.

Константні тетраплоїдні тритикале (2n=28) вперше було отримано 1932 року професором В. Н. Лебедєвим, а трохи пізніше октоплоїдні амфідиплоїдні форми були ним відібрані на полях Білоцерківської дослідної станції.

Протягом сторіччя ученими багатьох країн світу проводились роботи зі створення та вивчення різноманітних форм тритикале.

В історії культури значна роль відводиться А. Ф. Шулиндіну, знаному генетику-селекціонеру, завлабораторії Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва, який першим на теренах Радянського Союзу створив тривидові форми тритикале, що об'єднують в сорті генетичну основу озимих м'якої і твердої пшениці та жита на рівні плоїдності 42 хромосоми і низку сортів цієї нової культури. 1979 року до Державного реєстру було внесено сорт озимого тритикале Амфідиплоїд 206.

 

 

 

 

* CIMMYT — Міжнародний центр кукурудз і пшениці, виріс з пілотної програми мексиканського уряду і Рокфеллерівського фонду 1940-1950-х роках, яка мала на меті підвищення продуктивності сільського господарства Мексики. Нині понад 10 тис. дослідників з усього світу пройшли навчання за програмами CIMMYT і допомагають найбіднішим і відокремленим фермерам світу.

 

** «Агрономічний потенціал і перспективи тритикале». О.І. Рибалка (1, 2), В.В. МОРГУН (2), Б.В. МОРГУН (2, 3), В.М. ПОЧИНОК (2). — 1 Селекційно-генетичний інститут-Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН України (Одеса), 2 Інститут фізіології рослин і генетики НАН України (Київ), 3 Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України (Київ).