Постановка проблемыПшеница – одна из самых важнейших и древних злаковых культур, возделываемых на земле. Это важнейшая продовольственная культура почти для всего населения нашей планеты. Главное достоинство зерна пшеницы заключается в том, что она способна образовывать клейковину, имеющую огромное значение для выпечки хлебной продукции, изготовления манной крупы и макарон. Республика Казахстан – один из важнейших производителей зерна в мире, которое является главнейшим объектом внешнеэкономических связей. Зерновое производство является ведущей экспортообразующей отраслью. Казахстанское зерно экспортируется более чем в 40 стран мира. Выращивание зерна занимает особенное место среди других отраслей земледелия. Зерно – это основа питания для населения, потому что при его переработке получают не только хлеб, макаронные изделия и крупы, но оно и источник производства мяса, молока, яиц и других продуктов.Для получения максимальных урожаев высококачественного зерна яровой твердой пшеницы требуются обоснованные наукой технологии ее возделывания, которые недостаточно полно разработаны, а для современных сортов не разработаны совсем. В наше время главным направлением в формировании производства зерна твердой пшеницы является отбор лучших сортов, которые были бы в наибольшей степени адаптивны к использованию биоклиматического потенциала в области ее возделывания. При этом большое значение получает не только ежегодное получение больших урожаев зерна, но и его устойчиво высокое качество.Методология и методыОпыты закладывались по методике ГСИ (1989) по паровому предшественнику на опытном поле Кокшетауского государственного университета имени Ш. Уалиханова (Республика Казахстан) в 2016–2017 гг.Учетная площадь делянки – 20 м2, повторность четырехкратная. Сорта располагались рандомизированно. За стандарт был взят зарегистрированный в зоне сорт Дамсинская юбилейная, норма высева – 300 всхожих зерен на 1 м2. Посев проводился сеялкой СН-16, оборудованной кассетами. За посевами проводились уход и наблюдения за фазами развития растения.Материалом служили перспективные и зарегистрированные сорта яровой твердой пшеницы (Triticum durum) среднеспелой группы.Оценивали продолжительность межфазных и вегетационных периодов, хозяйственно-ценные признаки, основные элементы его структуры: число растений, число продуктивных стеблей, продуктивную кустистость, число зерен в колосе, массу 1000 зерен, технологические качества зерна.Фенологические наблюдения проводили в течение вегетации на двух несмежных повторностях опыта по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [1, с. 10]. Отмечали фазы: всходы, кущения, выход в трубку, колошение, цветения, молочная и восковая спелость. Лабораторную всхожесть семян определяли лабораторным методом, при котором проращивание семян осуществляли в оптимальных условиях согласно ГОСТ Р 52325-2005 [2]. Для проращивания семян в качестве ложе использовали фильтровальную бумагу, которую помещали на дно чашки Петри. Перед проращиванием фильтровальную бумагу увлажняли до полной влагоемкости. В каждую чашку помещали по 100 семян в четырехкратной повторности. Семена проращивали в термостате при температуре 20 °С и постоянной 90–95 % относительной влажности воздуха. Через 7 суток в каждой повторности подсчитывали количество и процент проросших семян.Полнота всходов определялась по полным всходам путем подсчета растений на четырех пробных площадках общей площадью 1 м2 в процентном соотношении к норме высеянных семян.Сохранность растений определялась перед уборкой путем подсчета сохранившихся растений на пробных площадках в процентном соотношении к полным всходам.Структурный анализ снопового материала проводили по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. С пробных площадок каждого образца в четырех повторностях отбирали сноповой материал. Каждый сноп анализировали по следующим показателям: высота растений, число растений, число стеблей с колосом.Элементы структуры урожайности определялись у 25 растений в четырех повторностях по следующим показателям: число зерен в растение и в колосе, масса 1000 зерен. Уборку урожая проводили по полной спелости комбайном САМПО 500. Урожай зерна по каждому сорту приводили к среднему стандарту, 14 % влажности и 100 % чистоте.Биологический урожай определяли по формуле:Убиол = Ч×Пр×З×А/10 000, где Ч – число растений на единице площади при уборке урожая (м2);Пр – продуктивная кустистость;З – число зерен в колосе (шт.);А – масса 1000 зерен (гр.) при стандартной влажности 14 %.Технологическая оценка зерна (натура, клейковина, масса 1000 зерен, стекловидность, ИДК). Натурная масса, или натура, – это масса зерна в определенном объеме. Натура зерна по ГОСТ 10840-64 «Зерно. Методы определения зерна» – это масса 1 литра зерна в граммах. Для определения натуры зерна использовали метрическую пурку. Натуру зерна определяли дважды. Разница двух взвешиваний не должна превышать 5 г.Клейковина пшеницы определяется как ручным методом по ГОСТ 13586.1-68 «Зерно. Метод определения количество и качество клейковины в пшенице», так и механизированным методом с применением системы МОК-3. В нашем эксперименте для определения клейковины пшеницы использовали ручной метод отмывания. При этом допустимое отклонение не должно превышать 2 %. Выделенную их средней пробы навеску зерна массой 30–50 г (очищенную) размалывали на лабораторной мельнице так, чтобы остаток на проволочном сите № 067 не превышал 2 %, а проход через капроновое сито № 38 составил не менее 40 %. Полученный шрот тщательно перемешивали и отвешивали 25 г или более с расчетом получения не менее 4 г клейковины. Навеску помещали в фарфоровую чашку и заливали водой с учетом массы навески: 25 г – 14 мл, 30 г – 17 мл, 35 г – 20 мл, 40 г – 22 мл. Затем тесто замешивали до однородной формы. Скатав тесто в шарик, помещали его в чашку и прикрывали стеклом на 20 минут для отлежки. Затем отмывали клейковину в проточной воде или в эмалированном тазике с водой. Температура воды должна быть в пределах 18 ± 2 °C. Воду меняли 3–4 раза. Случайно оторвавшиеся кусочки клейковины собирали с сита и присоединяли к общей массе клейковины. Отмывали до прозрачной промывной воды. Отмытую клейковину отжимали между ладонями, вытирая их время от времени сухим полотенцем, до тех пор пока она слегка не будет прилипать к рукам.Затем клейковину взвешивали на весах с точностью до 0,01 г, после чего еще раз промывали 2–3 минуты, вновь отжимали и взвешивали. Если разница между первым и вторым взвешиванием составляет не более 0,1 г, то отмывание клейковины закончено. Количество клейковины вычисляли в процентах к массе взятой навески. Качество клейковины определяли на приборе ИДК-1 по СТ РК 1054-2002.Стекловидность является важнейшим показателем зерна. Определяли стекловидность с помощью диафаноскопа ДСЗ-2. Стекловидность зерна выражали в процентах и подсчитывали по формуле: Сст = С + 1/2×Спс,где Сс – полностью стекловидные зерна, %;Спс – полустекловидные зерна, %.Массу 1000 зерен определяли по ГОСТ 12042-80. Семена основной культуры тщательно перемешивали, отсчитывали без выбора две пробы по 500 штук и взвешивали их с точностью до 0,01 грамма. За окончательный результат массы 1000 зерен принимали сумму результатов взвешивания двух проб, округляя ее до 0,1.Качественные показатели зерна были определены в лаборатории «Технология хранения и переработки зерна» при Аграрно-экономическом институте имени С. Садуакасова. Дисперсионный анализ проводился по методу Фишера в изложении Б. А. Доспехова.Результаты исследованияКлиматические условия в годы исследования были неоднозначны по годам. Резко засушливым в период «посев – трубкование» (ГТК 0,40–0,5 – сухо) характеризовался 2016 год, когда и налив зерна проходил при дефиците влаги (ГТК 0,1). Это отразилось на продуктивности пшеницы: она оказалась наименьшей за годы исследования.В 2017 году погодные условия были более благоприятными. Так, в период «посев – трубкование» ГТК был на уровне 0,9–0,2, а налив зерна проходился при ГТК 0,1–0,2.Генетические особенности сорта и совокупность факторов, влияющие на развитие растения определяют время наступления фенологических фаз и продолжительность вегетации в целом [3, с. 6; 4, с. 177].В степной зоне Северного Казахстана, где часто наблюдаются весенние и раннелетние засухи, более адаптированы и пластичны сорта с удлиненным периодом «всходы – колошение» и укороченным «колошение – созревание» [5, с. 178–179]. Таким образом, формирование урожая зависит от продуктивности первой половины вегетации [6, с. 11]. В годы исследования среднее значение вегетационного периода у среднеспелых сортов яровой твердой пшеницы составило 76 суток (таблица 1).ГТК в период исследования в среднем за 2 года был равен 0,6. Прохождение межфазного периода «всходы – колошение» составило 43–45 суток. Отсутствие осадков ускорила период «колошение – созревание» (27–38 суток). Так, налив зерна проходил при ГТК 0,1–0,2. Среди изученных сортов самый короткий вегетационный период имели сорта Алтайка, Хоросан (71 сутки).Корреляционная зависимость между вегетационным периодом и урожайностью у сортов твердой пшеницы выражена слабая положительная (r = 0,1 ± 0,24).Таблица 1Продолжительность межфазных периодов и вегетации у среднеспелых сортов яровой твердой  пшеницы (2016–2017 гг.)№СортПосевПродолжительность фаз развития, дниВегетационный период, дниВсходы – кущениеКущение – выход в трубкуВыход в трубку – колошениеКолошение – созревание1Дамсинская юбилейная стандарт20 мая613121338822Солнечная 573714101336803Алтайка614101228714Дамсинская 9071391429725Шарифа713121334796Хоросан712101428717Корона714101134798Сид 8871511112771Среднее71411133276 Table 1Duration of interphase periods and vegetation in mid-ripening varieties of spring durum wheat (2016-2017)No.VarietyCropThe duration of the phases of development, daysVegetation periodShoots – tilleringTillering-out – into the phoneOut in the tube – EaringEaring – maturation1Damsinskaya yubileynaya standart20 May613121338822Solnechnaya 573714101336803Altayka614101228714Damsinskaya 9071391429725Sharifa713121334796Khorosan712101428717Korona714101134798Sid 8871511112771Average71411133276  Многие ученые в своих исследованиях уделяли большое внимание полной и объективной оценке создаваемых сортов, чтобы определить их экологическую пластичность, адаптивность к тем или иным условиям среды [7, с. 37–40]. Хозяйственно-ценные признаки характеризуют адаптационные способности сортов.Эксперименты показали, что все исследуемые сорта имели высокую лабораторную всхожесть – в среднем 92 %. Климатические условия в период «посев – всходы» (ГТК 0,4–0,5) сказались на полноте всходов. Полевая всхожесть составила в среднем 80 % и варьировала от 70 % (Алтайка) до 87 % (Дамсинская 90). Из таблицы 2 видно, что сорта Дамсинская 90, Сид 88, Шарифа лучше других перенесли отсутствие осадков во второй половине мая и первой декаде июня, формировали полевую всхожесть на уровне 82–87 %.Сохранность растений составила в среднем 83 % и находилась в пределах 79 % (Шарифа) до 88 % (Корона). Из изученных сортов высокую адаптационную способность проявили Дамсинская юбилейная стандарт (86 %), Корона (88 %).Таблица 2Хозяйственно-ценные признаки у сортов яровой твердой пшеницы (2016–2017 гг.)№СортЛабораторная всхожесть, %Полнота всходов, шт/м2.Полевая всхожесть,%Количество растений перед уборкой, шт/м2.Сохранность, %1Дамсинская юбилейная стандарт9380240206862Солнечная 5738876229184803Алтайка8470210175834Дамсинская 909987260212835Шарифа8982245193796Хоросан8775224180807Корона9580240210888Сид 88958525521283Среднее928023819783 Table 2Economic and valuable features in varieties of spring durum wheat (2016–2017)No.VarietyLaboratory germination, %Fullness of shoots, pcs/m2Field germination,%Number of plants before harvesting, pcs/m2Safety, %1Damsinskaya yubileynaya standart9380240206862Solnechnaya 5738876229184803Altayka8470210175834Damsinskaya 909987260212835Sharifa8982245193796Khorosan8775224180807Korona9580240210888Sid 88958525521283Average928023819783 При изучении перспективных и зарегистрированных сортов, наряду с отмеченными признаками, особое значение придается урожайности и ее составным элементам. На урожай пшеницы большое влияние оказывают природно-климатические условия района возделывания [8, с. 103–110]. Дж. Ацци [9, с. 24–29] отмечает, что существует известная несовместимость между продуктивностью и общей устойчивостью растения. Поэтому в резко континентальном климате, характерном для Севера Казахстана, в большинстве случаев трудно добиться высоких урожаев [10, с. 25–30]. Основными слагаемыми продуктивности ценоза являются густота стояния растений, количество общих стеблей, количество продуктивных стеблей на единицы площади, которым характерна определенная пластичность своего проявления и которые представляют основной резерв повышения урожайности [11, с. 6–8]. Таблица 3Урожайность и элементы ее структуры у сортов яровой твердой пшеницы (среднее 2016–2017 гг.)№СортКоличество растений перед уборкой урожая, шт/м2Количество продуктивных стеблей, шт/м2Продуктивная кустистостьКоличество зерен в колосе, шт.Масса 1000 зерен, г.Биологическая урожайность, т/га1Дамсинская юбилейная стандарт2062381,22632,22,12Солнечная 5731842211,22432,01,73Алтайка1752061,22438,92,04Дамсинская 902122301,12833,92,25Шарифа1932391,22934,12,36Хоросан1802101,22833,12,07Корона2102301,12538,22,28Сид 882122121,02732,61,9Среднее1972231,22634,02,1НСР 0,5 1,45 Table 3Yield and elements of its structure in spring durum wheat varieties/average 2016–2017No.VarietyNumber of plants before cleaning yield, pcs/m2Number of productive stems, pcs/m2Productive bushinessNumber of grains in the ear, pieces.Weight of 1000 grain, g.Biological yield, t/ha1Damsinskaya yubileynaya standart2062381,22632,22,12Solnechnaya 5731842211,22432,01,73Altayka1752061,22438,92,04Damsinskaya 902122301,12833,92,25Sharifa1932391,22934,12,36Khorosan1802101,22833,12,07Korona2102301,12538,22,28Sid 882122121,02732,61,9Average1972231,22634,02,1SSD 0,5 1,45 При сравнении элементов структуры у сортов твердой пшеницы видно, что основным отличием формирования являются количество растений перед уборкой, количество продуктивных стеблей [12, с. 834–851]. Более густой продуктивный стеблестой у сортов сформирован за счет меньшего выпада растений в период вегетации – сохранность растений была на уровне 79–88 %. Число продуктивных стеблей в среднем составило 223 шт/м2 и находилась в пределах от 206 шт/м2 (Алтайка) до 233 шт/м2 (Шарифа) (таблица 3). Количество зерен в колосе по годам изменяется в зависимости от складывающихся погодных условий в период их формирования.Увеличение количества зерен компенсируется значительным снижением его массы до 5 % [13, с. 67; 14, с. 10]. Это проявилось в нашем случае у сорта Алтайка: число зерен в колосе – 24 шт., масса 1000 зерен – 38,9 г; у сорта Корона – соответственно 25 шт. и 38,2 г.В нашем эксперименте получены и другие результаты у перспективных сортов. Так, у сорта Шарифа количество зерен в колосе – 29 шт., масса 1000 зерен – 34,1 г, биологическая урожайность – 2,3 т/га; у сорта Хоросан с увеличением числа зерен в колосе (28 шт.), снизилась масса 1000 зерен – 33,1 г, биологическая урожайность составила 2,0 т/га.Масса 1000 зерен с селекционной точки зрения – менее варьирующий под влиянием условий среды показатель, она является надежным индикаторным показателем при отборе на урожайность [15, с. 52–60; 16, с. 718–729]. Условия для налива и созревания зерна в наших экспериментах – при ГТК 0,1–0,2, однако на массу 1000 зерен оказали большее влияние влага глубоких слоев почвы, которые накопились за счет осадков выпавших во второй декаде июля (ГТК 0,5–1,3). В наших данных масса 1000 зерен находилась в зависимости как от факторов внешней среды, так и от биологических особенностей сорта, в результате чего варьировала от 32,0 г (Солнечная 573) до 38,9 г (Алтайка), а в среднем составила 34 г.Для получения высоких урожаев сорта необходимо размещать на высоком агрофоне. Высокой урожайностью среди перспективных сортов ыделился сорт Шарифа (2,3 т/га). По урожайности следует отметить зарегистрированные сорта Дамсинская 90 (2,2 т/га), Корона (2,2 т/га) при среднем значении 2,1 т/га.Ценность зерна твердой пшеницы определяется качеством основного продукта при переработке [17, с. 29–36].Анализ качества зерна показал, что в условиях степной зоны Акмолинской области натура зерна у исследуемых сортов твердой пшеницы была в пределах 717 г/л (Хоросан) до 850 г/л (Шарифа), в среднем составила 797 г/л (таблица 4). Одним из важнейших показателей является клейковина. В наших экспериментах по показателю доли клейковины в зерне выделились перспективные сорта Хоросан (38,4 %), Шарифа (36,6 %) из зарегистрированных сортов – Дамсинская 90 (37,2 %), Корона (37,0 %), Дамсинская юбилейная стандарт (36,2 %). Стекловидность зерна указывает на относительно высокое содержание белка в нем. Оценка стекловидности зерна яровой твердой пшеницы выявлена, и данный показатель у изученных сортов составил 99–100 %. Таблица 4Технологическая оценка зерна у сортов яровой твердой пшеницы (средние 2016–2017 гг.)№СортНатура зерна, г/лСодержание клейковины, %ИДК, %Стекловидность, %1Дамсинская юбилейная (стандарт)78136,262,91002Солнечная 57379232,463,0993Алтайка78730,871,8994Дамсинская 9081837,273,51005Шарифа85036,674,21006Хоросан71438,473,81007Корона82637,074,31008Сид 8880533,671,899Среднее по группе79735,770,799,6 Table 4Technological evaluation of grain varieties of spring durum wheat (average 2016–2017)No.VarietyNature grain, g / lGluten ContentMeasuring deformation of gluten, %Vitreous, %1Damsinskaya yubileynaya standart78136,262,91002Solnechnaya 57379232,463,0993Altayka78730,871,8994Damsinskaya 9081837,273,51005Sharifa85036,674,21006Khorosan71438,473,81007Korona82637,074,31008Sid 8880533,671,899Average79735,770,799,6 Индекс деформации клейковины (ИДК) является показателем качества клейковины, который характеризует ее реологические свойства (упругость, растяжимость и др.).По данному признаку следует отметить перспективные сорта Шарифа (74,2 %), Хоросан (73,8), из зарегистрированных – Корона (74,3 %), Дамсинская 90 (73,5 %).Обсуждение и выводыТаким образом у среднеспелых сортов яровой твердой пшеницы основными элементами структуры урожая у исследуемых сортов было количество продуктивных стеблей (206–239 шт/м2), количество зерен в колосе (24–29 шт.), масса 1000 зерен (32,0–38,9 г.). Технологические качества зерна: натура зерна (714–850 г/л), клейковина (30,8–38,4 %), ИДК (62,9–74,3 %), стекловидность (99–100 %).Из исследуемой коллекции оптимальным по урожайности зерна для степной зоны Акмолинской области признан перспективный сорт Шарифа (2,3 т/га).