Страстная любовь к пшенице

Этот рекорд — закономерный итог многолетних работ, проводившихся под руководством академика Баграта Сандухадзе, который ни разу в жизни не был в отпуске — не отпускала пшеница. Он создал сорта озимой пшеницы, обладающие высоким потенциалом продуктивности (до 15 т/га), короткостебельностью, устойчивостью к полеганию и к болезням и с повышенным качеством зерна (содержание белка до 20%, клейковины — до 45%), тринадцать из которых включены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации.

Мы встретились с Багратом Исменовичем, чтобы узнать историю его успеха.

— У нашего достижения долгая история. Селекционная работа над озимой пшеницей для нашей зоны была начата в 1913 году в Петровской опытной станции, теперь это Тимирязевская академия. Тогда ее урожайность составляла 10–12 центнеров с гектара.

Примерно сто лет назад в нашей зоне пшеница занимала полпроцента посевных площадей. Все остальные площади были заняты озимой рожью. Почему? Потому что она лучше зимует.

Менее чем за столетний период произошло морфобиологическое преобразование озимой пшеницы от высокорослой, низкоурожайной и низкоадаптивной к условиям возделывания до высокоадаптивной, пластичной, короткостебельной с высоким потенциалом урожайности и качества. Такая метаморфоза стала возможной только благодаря кропотливой целенаправленной научной селекции, которая проводилась в том числе в нашем институте. Современные сорта озимой пшеницы селекции нашего института в начале двадцать первого века занимают около четырех миллионов гектаров во всех областях Центральной России.

Но мы, конечно, помним, что мы стоим на плечах бесчисленных поколений тех, кто веками занимался селекцией пшеницы. Как писал Николай Вавилов, «ни по одному растению не проведено столь обширной селекционной работы, как по пшенице… тысячелетия над пшеницей сознательно и бессознательно работали поколения селекционеров».

Рекорд — итог 50 лет работы

— И вот что сотворила селекция: три поколения, и урожайность достигла 150 центнеров. Почти половину из этих уже более чем ста лет — пятьдесят лет — я здесь работаю. Я приехал сюда в 1963 году, тогда урожайность составляла 38–40 центнеров. Это был результат работы академика Николая Васильевича Цицина. Он скрещивал пшеницу с пыреем. Дикарем. Оттуда были взяты полезные гены: зимостойкость, устойчивость к болезням и высокое качество зерна: белка в нем было 18–20 процентов. И вдруг в 1964 году появляется сорт Мироновская 808.

— Я помню. О нем много тогда говорили.

— Это сорт Мироновского института селекции и семеноводства пшеницы под Киевом. И он дал 10–12 центнеров прибавки к нашим сортам. А у нас над двумя-тремя центнерами прибавки почти пятнадцать лет работали. Мы здорово расстроились, но занялись тем, чтобы этот сорт улучшить. Вроде он всем хорош, но есть отдельные недостатки. Если устранить эти недостатки, он может еще добавить 12–15 центнеров. Решили идти двумя путями. Вначале занялись устойчивостью к полеганию, на котором хозяйства теряли каждый год от 30 до 40 процентов урожая. А в отдельные годы до 80 процентов, в зависимости от того, на какой фазе развития полегание происходит. Если перед цветением — всё, урожай погиб.

— А полегание от чего происходит?

— От дождей, от ветра. Видите какая сейчас погода, что творится.

И я решил сначала повысить устойчивость к полеганию, потом устойчивость к болезням, потом займусь качеством зерна.

Двадцать пять лет я работал над устойчивостью в двух направлениях: короткостебельных сортов и высоких сортов, но с более прочным стеблем. Последнее направление я в конце концов оставил, потому что ничего я в этих сортах не нашел. Я остановился на короткостебельных сортах.

В семидесятые годы Мироновский сорт в нашей стране занимал ежегодно десятки миллионов гектаров. И на всех этих гектарах работали в разных климатических условиях мироновские гены.

— То есть было из чего выбрать?

— Да. Я думал, чтобы новый сорт вывести, я отремонтирую Мироновскую, сохраню все ее признаки, но добьюсь короткостебельности, и сорт будет давать от 16 до 20 дополнительных центнеров зерна. И через двадцать пять лет постоянной работы я превзошел Мироновскую 808 на 10–15 центнеров, даже когда нет полегания. А когда влажный год, то есть когда есть причины для полегания, мой сорт Памяти Федина на 20–30 центнеров превзошел Мироновскую 808. Мироновская давала 50–60 центнеров, а новые сорта уже 80–90.

Вы видите у меня на столе колосья. Посмотрите, какие они. В этом больше зерна. А в другом поменьше, но он берет числом стеблей на квадратный метр

Фотография: Дмитрий Лыков

Для того чтобы достигнуть этого результата, в нашей лаборатории был разработан оригинальный подход с использованием метода прерывающихся беккроссов (возвратное скрещивание, скрещивание гибрида первого поколения с одной из родительских форм или аналогичной ей по генотипу формой; от англ. back — назад и cross — скрещивание. — «Стимул»). В качестве рекуррентного родителя был взят сорт Мироновская 808, а донором короткостебельности стал Краснодарский Карлик  Схема селекции предусматривала сохранение достоинств сорта Мироновская 808. Для очередного беккросса отбирали только лучшие по перезимовке растения с оптимальной высотой и продуктивностью. Теоретически при такой системе скрещиваний возрастала вероятность новых комбинаций генов в потомстве беккросса и, соответственно, эффективность результатов. На основе примененных теоретических и методических разработок удалось преодолеть эволюционно сложившуюся обратную связь между продуктивностью и зимостойкостью, продуктивностью и короткостебельностью и создать новый адаптивный для условий Нечерноземья морфоэкотип сорта.

Произошло чудо. Поэтому этот короткостебельный сорт Памяти Федина сразу схватили в производство. При его уборке комбайн идет не останавливаясь. А когда колос лежит, комбайн должен вначале поднять его, а потом только можно убирать, и все равно большие потери.

Кроме того, при полегании происходит прорастание зерна на корню. Если прорастет хотя бы пять-шесть зерен из ста, хлеб из него уже не сделаешь, только фураж. Такая беда — полегание!

И сейчас мой сорт Памяти Федина работает где-то на 300–400 тысячах гектаров нашей зоны.

А сейчас мы получаем до 148 центнеров на наших почвах. Конечно, это при интенсивных технологиях: микроэлементы, удобрения, обработка против полегания и другое. А в Англии отдельные фермеры уже тоже получают по 150 центнеров.

— Это на своих сортах?

— Да, на своих. И ставят задачу довести до 200 центнеров в ближайшие лет десять-пятнадцать. Это о чем говорит? О возможностях пшеничного злака. Если целенаправленно и аккуратно работать, я верю, что это будет. За счет чего? Возможны разные варианты. Вы видите у меня на столе колосья. Посмотрите, какие они. В этом больше зерна. А в другом поменьше, но он берет числом стеблей на квадратный метр. Его называют теневыносливым. Колосья в тени растут. Есть еще варианты по устойчивости к болезням.

Итак, мы, селекционеры, сто лет, с 1913 года, повышали урожайность озимой пшеницы в среднем по центнеру в год. Но это если все делать, как положено при интенсивных технологиях.

В своей работе мы также задались вопросом, можно ли в нашей зоне получить продовольственное зерно. Потому что в основном здесь сеяли пшеницу на фураж. А продовольственное зерно возили из Казахстана, из Ставрополя, Краснодара. Почему у них получается продовольственное зерно, а в нашей зоне нет? Потому что там много солнца. А когда много солнца, количество белка возрастает и, соответственно, количество клейковины, которая определяет качество хлеба. Но когда я начал делиться своими мыслями о том, чтобы здесь создать зону продовольственного зерна, с коллегами, многие академики, тогда я еще был молодой, мне говорили: «Вы там фураж выращивайте на корм скоту, а продовольственное зерно мы вам привезем». Но попробуйте сейчас в такой район, как центр нашей зоны, где проживает почти половина населения России, привести зерно из Ставрополя, из Краснодара. В результате хлеб в два раза подорожает.

И я, несмотря на все замечания, все равно начал эту работу. Проблема в том, что качество является полигенным признаком. То есть зависит от многих генов. Моногенный признак определяется одним геном, и его можно легко выделить. А с полигенным так не получится. И что вы думаете? В 1991 году я убираю делянки, дошел, как сейчас помню, до делянки номер 16, посмотрел — все зерно стекловидное. Я сразу взял это зерно и отнес в лабораторию качества зерна, чтобы узнать процент белка. Кстати, показателя клейковины нигде нет, ни в одном государстве, кроме России. Чтобы узнать количество клейковины, надо количество белка умножить на два. Для производства хлеба нужно, чтобы клейковины было больше 24 процентов. А лучше, конечно, 26–27 процентов. Но не больше 35, потому что чем больше потом клейковины, тем ее качество хуже. Посмотрели — клейковины 25 процентов. На следующий год я набрал где-то 15–20 килограммов этого зерна. И что вы думаете? Этот сорт — Московская 39 — потом районировали, и средняя площадь прибавки посевов этого сорта каждый год от 100 до 300 тысяч гектаров в среднем.

Таким образом, мы получили продовольственное зерно здесь, в центре России, где, как считалось, можно произвести только кормовую пшеницу. И оказалось, что в наших южных регионах продовольственное зерно почти в два раза хуже, чем здесь. Почему? Ведь там погода благоприятствует производству продовольственного зерна. Оказалось, что гены качества сняли отрицательное влияние погоды. Дождь идет, прохладная погода, а этот сорт все равно дает 16–17 процентов белка. Хотя мы этого не ожидали.

Как найти нужный колос

— А как получается, что вдруг на какой-то делянке вы находите нужный экземпляр колоса?

— Когда мы скрещиваем разные сорта пшеницы, то согласно законам генетики полученное сочетание признаков у гибрида сохраняется только в первом поколении. При отборе семян из гибридов первого поколения следующее поколение будет представлено разнообразным сочетанием всех признаков, даже таких, которых не было у исходных родительских сортов, так что практически невозможно найти двух одинаковых растений. Но это-то и позволяет в гибридах второго поколения отобрать из сотен и тысяч растений всего несколько самых лучших, которые и станут впоследствии родоначальниками новых сортов.

Правда, потомство этих лучших растений станет сортом нескоро, не менее чем через пять-семь лет. А всё это время для достижения однородности в потомстве необходимо будет пересевать множество селекционных линий (потомств от отдельных растений) и браковать худшие.

За последние сорок лет технология производства зерна в мире улучшилась: появились новые сорта, улучшилась агротехника. Но с ростом урожайности качество зерна падает. Сейчас в Англии, Франции, Германии средний урожай 80–90 центнеров, даже до 100 доходит. Смотришь, белка сколько? Восемь. Клейковины, соответственно, 16. Хлеб получается очень плохой. А у меня сейчас 130 центнеров. И 18 процентов белка. То есть я снял эту корреляцию. Весь мир старается создать такие сорта, сочетающие высокий урожай с высоким качеством зерна, но ничего пока не получилось. Только в Немчиновке это получилось.

С 1999 до 2001 года наш сорт Московская 39 участвовал в международном сортоиспытании в Канаде, и его признали лучшим по сочетанию высокого урожая с высоким качеством зерна. Таким образом, мы решили вопрос, как нашу Нечерноземную зону обеспечить качественным продовольственным зерном. К сожалению, пока этого не чувствуется на прилавках. Почему? Потому что хлебопеки покупают зерно с 15–16 процентами клейковины, потом разбавляют нашим сортом, потом химии еще какой-то добавляют: хотят меньше потратить, а результат лучше получить. Тем более что сейчас это все в частных руках.

Но сейчас на первое место выходит проблема устойчивости к полеганию.

— Из-за изменений погоды?

— Да. Если мы даем удобрение, а сорт может принять это удобрение и переварить, то он даст хороший урожай. Без удобрения урожая на современных сортах не будет. Мы сейчас вносим 120 килограммов действующего вещества азота на гектар как минимум. А всего, включая азот, 300. Самое большое количество удобрений вносит Япония — 400 килограммов. Это почти одна тонна и двести килограммов минеральных удобрений в физическом весе — большие затраты. И полегание может все эти затраты погубить.

В этом году случились дожди после созревания, где-то пшеница полегла, а южные сорта почти все проросли на корню. Такое зерно можно использовать только на фураж.

Крестьяне сейчас думают: если один год проросло, то нет гарантии, что на второй год тоже не прорастет, поэтому они не стали сеять. И сейчас мне звонят: помоги, потому что наши сорта устойчивы к полеганию и к прорастанию.

Теперь у нас здесь, в Центре России, зона продовольственного зерна. И я уверен, что не на десять лет, не на пятьдесят лет, не на сто лет. А навсегда. Только надо вести аккуратно семеноводство, не засорять их другими сортами, вести селекцию. Сто тридцать тысяч генов никуда не деваются, они не изнашиваются. Это хороший хлеб.

Итак, проблему полегания мы решили. Но осталась проблема болезней. Пшеница, как все животные и растения, поражается болезнями. Одна из основных болезней — мучнистая роса. Серый налет поедает листья, в результате в листьях нет ассимиляции, органические вещества не набирают ничего.

Второе заболевание — ржавчина. Она съедает листья, они все красные, ассимиляции тоже нет. Потом еще септориоз колоса и листьев. Тоже съедает все: колос черный.

Мы сделали определенные шаги для решения этой проблемы. И наши сорта оказались устойчивыми к ржавчине. Уже тридцать лет не поражаются ржавчиной. Во Всероссийском институте фитопатологии собрали разные штаммы в разных регионах России, чтобы заразить наши два сорта Немчиновская 24 и Немчиновская 17. Ничего пока не получилось. Вопрос с мучнистой росой мы решили, со ржавчиной решили, с септориозом решили. А это сколько экономии!

У нас очень суровые условия, но наши достижения подтверждают правоту слов выдающегося генетика Вавилова, который говорил: «Генотип должен доминировать над средой». То есть сортовые признаки должны работать против засухи, против дождя, против мороза, против болезней. В геноме сорта должны быть ценные гены. Все решает набор генов. И мы должны их искать в Америке, в Южной Африке, по всему свету. Мне каждый год со всего мира присылают образцы зерна. Я сравниваю их с нашими образцами. Если нашим образцам недостает какого-то признака, я их скрещиваю. Но так как перекомбинацию генов невозможно регулировать, приходится несколько раз одно и то же возвратное скрещивание проводить.

Это подтверждает правоту нашего знаменитого селекционера Лукьяненко, который говорил: «Селекция — это не только наука, но и в определенной мере искусство, успехи которого немыслимы без творческой мысли, без вдохновения, без любви к делу». Я его полностью поддерживаю. А что сказал Тимирязев? «Если луч солнца падает на землю, а она не используется культурными растениями, это навсегда потерянное богатство».

— Я помню, как еще в годы моего детства, в 1960-е, велась борьба с травопольной системой. Это было оправданно?

— У нас даже директора хотели снять за то, что он где-то сказал: «Без травопольной системы у нас будет “не очень”». Но, по моему мнению, травопольная система свое отработала. Потому что сегодня есть новые сорта, агрохимия сильно выросла, появилась новая техника. Я здесь уже восемнадцать лет сею пшеницу по пшенице. И каждый год я получаю хороший урожай. А если болезни бывают — это потому что недообрабатываем. Агротехникой это можно все устранить без травопольной системы.

Другое дело, если мы говорим об органическом земледелии. А будущее принадлежит органическому земледелию. Мы должны меньше вносить азота. Азот влияет на экологию, на здоровье людей. А чтобы азот не вносить, мы сейчас должны сеять перед пшеницей сидераты (зеленые удобрения — растения, выращиваемые с целью их последующей заделки в почву для улучшения ее структуры, обогащения азотом и угнетения роста сорняков. — «Стимул»): вика–овес и другие культуры. Когда идет их бутонизация и цветение, я их запахиваю, и оттуда уже пшеница берет питательные вещества.

«Для меня фенотип определяет генотип»

— А собственно генетические методы вы используете при селекции?

— Очень хорошо вы задали этот вопрос. Я не против генетики, но сейчас я пришел к выводу, что чем больше генетики, тем результатов меньше. Между генетикой и селекцией огромная пропасть. И со временем она расширяется. Жученко Александр Александрович, который был вице-президентом нашей академии, проанализировал результаты работы тех, кто максимально использует генетические приемы, и чистых селекционеров, и подвел итоги за последние сорок лет. У чистых селекционеров, использующих скрещивание и отбор, 95 процентов сортов районировано, а остальные пять процентов — от генетиков. Возникает вопрос: чем я должен заниматься?

Для меня фенотип определяет генотип. Пока я по фенотипическим признакам не определю генотип, у меня нет сортов. Тогда зачем мне генетика? Кто сегодня отрегулирует, как перекомбинация генов идет? В каких локусах? В каких хромосомах? Куда они пойдут от оплодотворения? Никто ничего не знает.

Я пять тысяч растений сейчас выращиваю. Идешь, идешь, идешь по делянке — ничего нет. А потом смотришь — крупный колос, хорошие листья, не поражено болезнями, хорошо очень перезимовало, его я сразу хватаю. И природа мне тоже помогает. Все слабое в природе зимой погибает. Остаются хорошие растения. Из хороших я отбираю лучшие.

Я был в Турции на международном совещании в 1996 году. Там с докладом выступал профессор из Америки. Доклад назывался «Какие методы надо использовать, чтобы иметь хороший результат селекционной работы». Он проанализировал достижения селекции разных культур во всем мире. Нашел их авторов, их возраст, их методы, их хобби. И пришел к выводу, что таких методов пять.

Я особенно запомнил один: кто ходит, тот находит. В зале шум, потому что одни генетики сидят. А я вспомнил наших корифеев: Лукьяненко, Ремесло, Калиненко, Пустовойтова. Они по семь часов находились в поле ежедневно. И смотрели, что и как развивается, что плохо, что хорошо, сравнивали. И еще этот профессор сказал: самый пик результативности у селекционеров — это пятьдесят пять — семьдесят лет. Но если он может после семидесяти ходить, то это вообще идеальный вариант.

Я ни разу за всю жизнь в отпуске не был. Ни разу. Формально меня в отпуск отправляют, а я здесь сижу. На юг, где мои родные и где от Черного моря всего пять километров, я тоже не езжу, потому что мне жалко пшеницу. Я так люблю пшеницу, особенно когда она колосится и наклоняется ветром то туда, то сюда. Как говорил Жан-Жак Руссо, «жизнь длится лишь мгновение. Сама по себе она ничто. Ценность ее зависит от того, что удалось сделать. Только добро, творимое человеком, остается и благодаря ему жизнь чего-нибудь стоит».

Между прочим, из ста селекционеров, четыре производят сорта, все остальные — исходный материал. Быть селекционером — это родиться селекционером.

Но если я увижу результаты применения генетических методов, я брошу селекцию и перейду к генетическим методам.

— Почему вы занимаетесь именно озимой пшеницей, а не яровой?

— Почему озимая? Дело в том, что у растений есть такая стадия — яровизация (побуждение семян или растений к росту и более интенсивному развитию с помощью непродолжительного воздействия низких положительных температур. — «Стимул»), которая способствует повышению их урожайности. Озимые мы сеем осенью, и они в осенний период — август, сентябрь, октябрь — проходят естественную яровизацию и уходят на зиму. Кроме того, озимые лучше обеспечены влагой, потому что начинают вегетацию рано весной и успевают всегда пройти критические фазы развития, используя запасы влаги от таяния снега. А яровые могут попасть на майские засухи в критические фазы развития.

Академик Сандухадзе демонстрирует посевы на Дне поля 2018

НИИ «Немчиновка»

— Чем все-таки в первую очередь определяется урожайность? Техногенными факторами или селекцией?

— Конечно, рост урожайности озимой пшеницы, вообще злаковых, зависит от техногенных факторов. Это техника, удобрения, пестициды, гербициды, посев, подравнивание, уборка и так далее. Вопрос, в какой степени.

Но самый дешевый способ поднятия урожайности сельскохозяйственных культур — это селекция. Поэтому во всем мире селекция является отдельной отраслью земледелия, ей уделяют большое внимание. Если я сейчас получаю 60 центнеров, 30 центнеров от сорта зависит, а 30 — от техногенных факторов. Но при этом на техногенные факторы идет 90 процентов всех затрат. А 10 процентов затрат приходится на селекцию. То есть от этих 10 процентов результат тот же самый, как от 90. Отсюда важнейший вывод: селекцию надо развивать. Нет сортов — нет ничего.

Недооценка роли сорта в повышении урожайности и качества продукции происходит от того, что его преимущества в полной мере могут проявиться только при создании необходимых условий выращивания. А в производстве нередки случаи, когда агрономы рассчитывают получить от приобретенного сорта высокий урожай, не соблюдая при этом рекомендованных технологических приемов.

Но если моему сорту дать 30 килограммов азота, он на 15–20 центнеров даст больше урожай. И полегания не будет. А другому сорту дашь больше 30 килограммов, а он весь ляжет. Поэтому необходимо обеспечить нашего крестьянина хотя бы 30 килограммами азота и нашими сортами, и Россия будет устойчиво получать высокие урожаи.

У нас любят обсуждать проблему ограниченности ресурсов полезных ископаемых. Постоянно ищут их новые источники. И все время волнуются, а что будет, если запасы закончатся. А зерно — это неисчерпаемый ресурс, если им правильно заниматься. В прошлом году Россия вышла на первое место по производству зерна в мире. Вышли, я уверен, навсегда. Потому что в этом году в Европе и Америке ужасная засуха, и эти изменения климата, похоже, необратимы. А у нас с вами огромная территория. Даже если где-то засуха, в другом месте хороший урожай. А на следующий год наоборот. А если вместо нынешнего среднего урожая 25 центнеров с гектара, мы получим 50, нас не догонишь. Чтобы достичь этого, нужны сорт и удобрения. Удобрения не проблема. Сорт проблема. Его за один год, за два не выведешь.

Запад сейчас очень обеспокоен русской пшеницей. Она востребована в Египте, Турции и других странах. Почему? Потому что ее качество лучше их сортов. Если перейдем на сорта Московская 39 и Московская 40, себестоимость нашего зерна будет где-то на 20–25 процентов ниже, чем западного. Почему? У нас огромные поля. И, следовательно, можно применять машины с самым широким захватом, то есть их требуется существенно меньше. А на Западе поля 200–300 гектаров поэтому надо постоянно переезжать. Там трактор покупают на 200 гектаров, а у нас на тысячу. Поэтому нашу экспансию на зерновые рынки не остановить. Это объективный закон.

— В Америке же тоже большие поля.

— Там значительно меньше. И, кстати, возможно, наши сорта там будут внедрять. Мы в Штаты передавали небольшие партии зерна наших сортов Заря, Московская 39 и других. И что вы думаете? Мне фермер, высеявший наши сорта, пишет, что он перед уборкой и созреванием с поля не уходит, потому что боится, что кто-то украдет эти колосья.

Озимая пшеница — это единственная культура на сегодня в нашей стране, при производстве которой не используются иностранные сорта: немецкие или английские. Напротив, известная фирма «Байер» хочет к нам присоединиться, объединить наши генофонды. Огромные деньги выделяют, чтобы продолжить работать вместе.

Россия — это страна с огромными возможностями, природой, людьми, талантливыми учеными. Сейчас трудное время, и я очень рад, что у нас что-то получилось.