Введение. Среди основных рисков, оказывающих влияние на мировое сельское хозяйство, особое место занимают глобальные климатические изменения. Проблеме оценке влияния изменения климата на сельское хозяйство России посвящено большое количество исследований [1, 2, 3]. В частности, на основании анализа многолетних агрометеорологических данных, было установлено, что среднегодовая температура воздуха в РФ выросла с 1966 по 2020 гг. на 1,69 °С, что привело к увеличению повторяемости опасных метеорологических явлений, в том числе и засух  [4]. На территории Татарстана в XXI веке, среднегодовой рост температуры воздуха составил 0,49 ºС, но при этом количество осадков в период вегетации упало на 10%, что свидетельствует об усилении засушливости климата [5]. По мнению ряда ученых [6, 7, 8], в большинстве случаев, основной причиной климатических  изменений выделяется деятельность человека, в том числе и в области сельского хозяйства  [9]. При этом, основным механизмом антропогенного влияния на климат планеты является выделение в атмосферу парниковых газов (ПГ), важнейшими из которых являются   CO2, CH4 и N2O  [10]. На глобальную продовольственную систему приходится порядка 21–37% ежегодных выбросов парниковых газов. Так, на сельскохозяйственную деятельность приходится около половины всех антропогенных выбросов метана и около трех четвертей антропогенных выбросов N2O [11]. В Российской Федерации объемы выбросов парниковых газов, обусловленных деятельностью сельскохозяйственного производства, за период 2015-2019 гг.  составили, в среднем 112,2 млн. т СО2 экв [12].Один из инструментов, позволяющих всесторонне оценить экологические последствия производства сельскохозяйственной продукции является оценка жизненного цикла (life cycle assessment - LCA) [13]. Углеродный след (CF) используется для оценки объемов выбросов парниковых газов (ПГ), связанных с различными экономическими процессами и продуктами [14]. Его определяют как баланс выбросов ПГ за весь жизненный цикл продукта или процесса его производства. Определение величины углеродного следа при производстве продукции растениеводства получило широкое распространение за рубежом. В частности, в условиях Египта углеродный след для пшеницы составил 0,239, а для кукурузы 0,307 кг CO2 экв на 1 кг урожая зерна [15]. В Финляндии аналогичные показатели для овса оценивались в 0,570 кг CO2 экв., для ячменя в 0,570 кг CO2-экв., для пшеницы – 0,590 кг CO2 экв.  и для ржи в 0,87 кг CO2 экв.  на 1 кг зерна [16]. В Китае кукуруза имела самый низкий углеродный след –  0,48 кг CO2 экв., пшеница –   0,75 кг CO2 экв., а рис имел самый высокий углеродный след – порядка  1,60 кг CO2 экв.  на единицу урожая [17]. Для расчета углеродного следа при производстве продукции растениеводства разработаны соответствующие калькуляторы [18, 19].         Одним из наиболее интересных направлений, связанных с разработкой приемов по снижению  углеродного следа при возделывании сельскохозяйственных культур является создание сортов с минимальными его значениями.  Так, детальный анализ, проведенный в Германии,  показал, что за более чем три десятилетия, селекционный прогресс привел к значительному сокращению углеродного следа при производстве пшеницы и ржи. Стремительно растущие урожаи компенсировали увеличивающиеся выбросы парниковых газов на единицу площади, а создание сортов с более низким углеродным следом представляет собой одну из мер по смягчению последствий изменения климата в сельскохозяйственном секторе [20]. Именно поэтому, существует необходимость в оценке генотипов (сортов, гибридов) с точки зрения углеродного следа, особенно с точки зрения их использования в системе карбонового (углеродного) земледелия.  Условия, материалы и методы исследований. Расчеты велись для трех  парниковых газов (ПГ) двуокиси углерода (CO2), метана (CH4) и закиси азота (N2O)  с коэффициентами конвертации – 1, 34 и 298 в CO2 эквивалент (CO2) [10]. Исследование охватывает выбросы парниковых газов в течение всего жизненного цикла (в системных границах «от начала до конца») в соответствии со стандартом DIN EN ISO 14040, который обобщает все соответствующие соотношения и коэффициенты выбросов (EF) для всех потоков ПГ [21].  При этом учитываются  выбросы при производстве ресурсов (топливо, оборудование, семена, удобрения, пестициды) и выбросы на поле (выбросы от сгорания топлива при обработке почвы, посеве, внесении удобрения, защите растений и уборке урожая), а также прямые и косвенные выбросы N2O согласно методологии  The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Данные по урожайности приводились к стандартной влажности – 14%. В результате определяются два показателя:1.  общие выбросы ПГ на гектар (GHGL; кг CO2 экв. га–1)2.  углеродный след на единицу продукции (CFP; кг CO2 экв. на кг -1) [51], который рассчитывается по следующей формуле: CFP = GHGL/У,               (1)где CFP – углеродный след на единицу продукции, кг CO2 экв. на кг -1 продукции;GHGL – суммарный выброс ПГ на 1 га, кг CO2 экв. га–1.У – урожайность, кг/га.          Для расчетов использовали следующие коэффициенты, широко применяемые  в мире для расчета углеродного следа [18, 22]:         –  для дизельного топлива энергоемкость 36,3 МДж л-1 и выбросы парниковых газов 98,48 г CO2 МДж-1, т.е. в среднем  при   сгорании одного литра дизельного топлива выделяется 0,78  кг CO2 экв;         – выбросы ПГ при производстве удобрений: для азота  – 2,9 кг экв. CO2 кг-1, для фосфора – 0,71 кг CO2 экв. кг-1, для калия – 0,46 кг CO2 экв. кг-1 . Выбросы N2O- от внесения азотных удобрений в почву была рассчитаны с использованием коэффициента IPCC, исходя из того, что 2,55% от внесенных в почву азотных удобрений  превращается в N2O;         – выбросы, связанные с производством пестицидов в среднем оцениваются в  17,3 кг CO2 экв. кг-1. Для биопестицидов аналогичные значения составляли 3,9 СО2 экв. на 1 кг.          –  также прямые и косвенные выбросы N2O, связанные с минерализацией растительных остатков, согласно методологии   IPCC, в среднем для зерновых культур составляют 4,68 кг CO2 экв. кг-1 N (с учетом особенностей накопления азота различными культурами). Для более точного расчета выбросов закиси азота  от поступления растительных остатков в почву использовалась следующая формула:          Прямые выбросы N2O = (У * R *D*DN)*0,0125*(44/28),               (2)         где У – урожайность, кг/га;         R – отношение растительных остатков к массе растениеводческой продукции;         D – доля сухого вещества в культуре;         DN  – доля азота в культуре. Для оценки связывания СО2 в почве, учитывался баланс поступления сухого органического вещества (СОВ). Полевые опыты с  яровой пшеницей проводились в 2022 году на опытных полях Казанского ГАУ. Выращивались следующие сорта яровой мягкой пшеницы: Архат; Екатерина. 3. Злата. 4. Иделле. 5. Йолдыз. 6. Казанская юбилейная; 7. Маргарита; Симбирцит; Тулайсковская 108; Тулайсковская надежда. Ульяновская 105; Уралосибирская   2; Хаят; Черноземноуральская 2; Экада 109; Экада 113; Экада 66; Экада 70; Эстер.Агротехнология возделывания всех сортов одинаковая. Посев проводился 15 мая 2022 года с нормой высева – 5,0 млн. в.с. на 1 га. Обработка почвы – безотвальная (почвоуглубление ПГП-7). Предшественник – озимые зерновые.Согласно технологической карте, расход материальных ресурсов представлен в таблице 1.Кроме выбросов парниковых газов, связанных с производством и применением материальных ресурсов, при расчете углеродного следа, учитываются прямые и косвенные выбросы N2O, связанные с минерализацией растительных остатков.Таблица 1 – Расход ресурсов и выбросы парниковых газов (ПГ) при возделывании  яровой пшеницы, 2022 гВид ресурсаФактически использовалисьРасход ресурса на 1 га, кг (л)Коэффициент перевода в выбросы парниковых газов, кг CO2 экв.Суммарные выбросы ПГ, кг CO2 экв. /гаТопливоДизельное топливо 41,55 л98,48 г CO2 МДж-1150,8Удобрения (производство)Азофоска (N16 Р16К16)150,0 кг2,9 кг для N , для фосфора – 0,71 кг, для калия – 0,46 кг 98,4Аммиачная селитра (N 34,4)100,0 кг2,9 кг для N99,8Пестициды (гербициды)Балерина супер    +  Ластик Экстра  0,4+0,8 л/га17,3  20,8Удобрения (эмиссия закиси азота)N50,450,47,6383,0СеменаСемена2500,5125Итого:   877,8 Анализ и обсуждение результатов исследований. Результаты оценки урожайности и выбросов парниковых газов для различных сортов яровой пшеницы приведены в таблице 2.В условиях 2022 года урожайность различных сортов яровой пшеницы колебалась в широком диапазоне (от 2,64 т/га у сорта Тулайковская 108 до 4,75 т/га у сорта Ульяновская 105), в среднем по всем сортам достигнув уровня 3,76 т/га. При этом коэффициент вариации показателя был на уровне 14,75% (средняя вариабельность), что связано с благоприятными погодными условиями для формирования урожая культуры. В тоже время, выход растительных остатков у разных сортов сильно колебался (от 4,54 т/га у сорта  Тулайковская 108 до 11,48 т/га у сорта Иделле), причем величина коэффициента вариации достигла уровня 23,83% (значительная вариабельность). Величина отношения растительных остатков/ продукция (коэффициент R) в среднем для яровой пшеницы равна 1,3, тогда как в опытах в среднем она достигла уровня 1,77, что связано с благоприятными условиями для нарастания биомассы растений в условиях 2022 года. При этом у ряда сортов показатель близок к расчетному (у сорта Хаят коэффициент R =1,32, у сорта Экада  66 R =1,50), у других различает почти в 1,5-2 раза (у сорта Иделле R =2,44, у сорта Злата R =2,22, у сорта Тулайковская надежда R =2,25). В целом, коэффициент вариации показателя был на уровне 15,2%. С учетом различия поступления растительной массы почвы, суммарные выбросы ПГ от минерализации растительных остатков и выделения закиси азота колебались от 632,63 (у сорта Тулайковская 108) до 1600,00 (у сорта Иделле) кг CO2 экв /га. Таблица 2 – Урожайность и выбросы парниковых газов, связанные с минерализацией растительных остатков различных сортов яровой пшеницы, 2022 гСортУрожайность, т/гаВыход растительных остатков, т/га*Отношение растительных остатков/ продукция, RСуммарные выбросы ПГ, кг CO2 экв /гаАрхат3,976,351,60884,85Екатерина3,025,251,74731,19Злата3,317,332,221020,68Иделле4,7011,482,441600,00Йолдыз3,857,201,871002,37Казанская юбилейная 4,186,761,62942,27Маргарита 3,224,981,55693,63Симбирцит3,676,531,78909,74Тулайсковская 1082,644,541,72632,63Тулайсковская надежда 3,578,042,251120,36Ульяновская 1054,758,291,751155,32Уралосибирская   24,497,631,701062,46Хаят4,085,381,32749,86Черноземноуральская 24,037,241,801008,39Экада 1093,826,721,76936,84Экада 1133,806,791,79946,16Экада 663,334,981,50693,46Экада 703,535,961,69829,80Эстер3,395,471,61762,44Среднее3,766,681,77930,66Коэффициент вариации, %14,7523,8315,2023,84Примечание: * – выход растительных остатков определялся на основании взвешивания во время уборки урожая           С учетом полученных данных по выбросу парниковых газов, был рассчитан показатель углеродного следа на единицу урожая (CFP) яровой пшеницы (табл. 3).Результаты оценки величины CFP показал, что в среднем он составил порядка 0,49 кг CO2 экв. на кг -1, причем коэффициент вариации был равен 9,99%, что свидетельствует о слабой вариабельности. При этом, при сравнении  показателей табл. 2 и 3, видно, что именно величина CFP является наиболее стабильной. В целом, величины  CFP  в опытах были на одном уровне, с показателями полученными в других странах [15, 16, 17]. Вместе с тем, среди изучаемых сортов можно выделить сорта с минимальными значениями CFP – Хаят (0,40 кг CO2 экв. на кг -1), Ульяновская 105 и Уралосибирская  2 (0,43 кг CO2 экв. на кг -1). У большинства других сортов показатели были близки к средним значениям, причем показатель коэффициента вариации признака был на уровне 9,99%, что говорит о слабой вариабельности.Таблица 3 – Углеродный след на единицу продукции (CFP), кг CO2 экв. на кг -1 продукции сортов яровой пшеницы, 2022 гСортУрожайность, т/гаОбщие выбросы ПГ на гектар (GHGL)  кг CO2 экв. га–1CFP, кг CO2 экв. на кг -1Архат3,971762,650,44Екатерина3,021608,990,53Злата3,311898,480,57Иделле4,702477,800,53Йолдыз3,851880,170,49Казанская юбилейная 4,181820,070,44Маргарита 3,221571,430,49Симбирцит3,671787,540,49Тулайсковская 1082,641510,430,57Тулайсковская надежда 3,571998,160,56Ульяновская 1054,752033,120,43Уралосибирская   24,491940,260,43Хаят4,081627,660,40Черноземноуральская 24,031886,190,47Экада 1093,821814,640,47Экада 1133,801823,960,48Экада 663,331571,260,47Экада 703,531707,600,48Эстер3,391640,240,48Среднее3,761808,460,49Коэффициент вариации, %14,7512,279,99         Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что    использование показателя углеродного следа на единицу продукции (CFP) может стать одним из методов оценки селекционного материала, в том числе пригодности сортов для углеродного земледелия.         Результаты расчетов поступления сухого органического вещества (СОВ) в почву и объемов связанных в ней ПГ у различных сортов яровой пшеницы представлены в таблице 4.         Таблица 4 – Баланс поступления СОВ в почву для различных сортов яровой пшеницы, 2022 гСортУрожайность, т/гаВынос СОВ с урожаем, т/гаПоступление с корневыми и пожнивными остатками, т/гаПоступление с соломой и половой, т/гаБаланс, т/гаСвязано в почве кг CO2 экв. на 1 га Архат3,973,451,492,640,681213,0Екатерина3,022,631,032,180,581034,6Злата3,312,881,133,051,302319,0Иделле4,704,091,604,782,294085,0Йолдыз3,853,351,313,000,961712,5Казанская юбилейная 4,183,641,422,810,591052,5Маргарита 3,222,801,092,070,36642,2Симбирцит3,673,191,252,720,781391,4Тулайсковская 1082,642,290,901,890,5891,9Тулайсковская надежда 3,573,111,213,341,442568,7Ульяновская 1054,754,131,623,450,941676,8Уралосибирская   24,493,911,533,170,791409,2Хаят4,083,551,392,240,08142,7Черноземноуральская 24,033,501,373,010,881569,8Экада 1093,823,321,302,800,781391,4Экада 1133,803,311,292,820,81427,1Экада 663,332,891,132,070,31553,0Экада 703,533,071,202,480,611088,1Эстер3,392,951,152,280,48856,2Среднее    0,801422,37 Как видно из данных таблицы 4, в условиях 2022 года, у большинства сортов яровой пшеницы отмечался небольшой положительный баланс поступления СОВ в почву. Однако величина такого баланса у разных сортов была различна. Так, если в среднем для всех сортов баланс был на уровне +0,80 т/га, то для сорта Иделле он составил +2,29 т/га,  для сорта Тулайковская надежда + 1,44 т/га и у  сорта  Злата + 1,30 т/га. У данных сортах отмечались и максимальные значения накопления в почве ПГ (кг CO2 экв. на 1 га).         Для оценки пригодности сортов для углеродного земледелия определялся баланс прихода и выделения ПГ (табл. 5).Таблица 5 – Баланс ПГ при возделывании различных сортов яровой пшеницы, кг CO2 экв. на 1 га, 2022 гСортСвязано в почве кг CO2 экв. на 1 гаОбщие выбросы ПГ на гектар (GHGL)  кг CO2 экв.  на га Баланс ПГ, кг CO2 экв. на гаАрхат1213,01762,65-549,65Екатерина1034,61608,99-574,39Злата2319,01898,48420,52Иделле4085,02477,801607,2Йолдыз1712,51880,17-167,67Казанская юбилейная 1052,51820,07-767,57Маргарита 642,21571,43-929,23Симбирцит1391,41787,54-396,14Тулайсковская 108891,91510,43-618,53Тулайсковская надежда 2568,71998,16570,54Ульяновская 1051676,82033,12-356,32Уралосибирская   21409,21940,26-531,06Хаят142,71627,66-1484,96Черноземноуральская 21569,81886,19-316,39Экада 1091391,41814,64-423,24Экада 1131427,11823,96-396,86Экада 66553,01571,26-1018,26Экада 701088,11707,60-619,5Эстер856,21640,24-784,04Среднее  -386,08          Для большинства сортов яровой пшеницы, баланс ПГ складывался отрицательным (в среднем -386,08 кг CO2 экв. на га). Однако для сорта Иделле данный показатель был положительным (+1607,2 кг CO2 экв. на га). Также положительными показатели были  у сортов Тулайковская надежда (570,54 кг CO2 экв. на га) и Злата (420,52 кг CO2 экв. на га).Выводы. Проведенные исследования показали, что оценка углеродного следа и баланса парниковых газов при производстве яровой пшеницы может стать одним из методов оценки генотипов культуры, в том числе и с точки зрения их использования в карбоновом (углеродном) земледелии. Полевые опыты, проведенные в 2022 году показали, что с точки зрения пригодности для углеродного земледелия, из 19 сортов яровой пшеницы, преимущество имели три –  Иделле, Тулайковская надежда и ЗлатаРабота выполнена в рамках реализации проекта «Разработка элементов углеродного земледелия в условиях растущих климатических рисков».