CC BY
5ИЛ.М\ОИ БИОЛОГЙ / БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ПРОДУКТИВНОСТЬ ТРИТИКАЛЕ В ПЕРИОД ВЕСЕННЕЙ ВЕГЕТАЦИИ РАСТЕНИЙ
Вахобов А.А.
Таджикский государственный педагогический университет им. С. Айни
В настоящее время различают генетически обусловленную (или потенциальную) и хозяйственную продуктивность растений. Потенциальная продуктивность обусловлена сложным взаимодействием генетических и биохимических систем. Определение прямых и косвенных показателей потенциальной продуктивности растений будет способствовать более успешной селекции на урожайность. Однако, как указывает Б.А. Рубин (1976), отдельно взятые физиолого-биохимические показатели не всегда коррелируют с уровнем продуктивности растений. А.А. Ничипорович (1988) отмечает, что, наряду с фотосинтезом, в формировании продуктивности важное значение имеет обеспечение растений питательными веществами и влагой.
Известно, что отбор по соотношению зерна к соломе (хозяйственный индекс) дает хорошие результаты в относительно благоприятных условиях возделывания сельскохозяйственных растений, когда этот индекс определяется генами аттракции пластических веществ, например, у зерновых - из соломы в колос, у хлопчатника - из листьев в коробочки. На фоне засухи, когда урожай определяется генами засухоустойчивости, отбор по этому индексу не эффективен, так как любая мутация, повышающая засухо-устойчивость, может увеличить одновременно и массу соломы, и массу колоса, а хозяйственный индекс при этом может не измениться (Драгавцев, 1983, 1995).
Целью данного работы было сравнительное изучение элементов продуктивности новых сортообразцов тритикале в почвенно-климатической зоне, достаточно благоприятной для возделывания зерновых злаковых колосовых культур - в условиях Гиссарской долины Таджикистана.
В качестве объектов исследований использовали сортообразцы гексаплоидных тритикале: стандартный сорт Немига-2 (районирован в Республике Таджикистан), сорт Мегаброба-1, линии Т.12-б/в, Т-16а-14, Т-75/36. Сорт Мегаброба-1 получен сотрудниками института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан совместно с сотрудниками ПНИЛ Тбилисского государственного университета. Линии Т-12-б/в, Т-16а-14, Т-75/36 были получены из коллекции Московской лаборатории генетики и продуктивности Всероссийского института им. Н.И. Вавилова (селекции акад. Н.В. Турбина).
Посев семян проводился в оптимальные сроки сева зерновых колосовых культур для данного региона (конец октября). Предшественником был хлопчатник. Повторность вариантов опыта трехкратная. При определении фитометрических величин использовали методические указания Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. Терминология количественных характеристик при изучении роста, продуктивности и фотосинтеза сельскохозяйственных растений составлена М.И. Зеленским и О.Д. Быковым (ВИР, 1982).
Известно, что угнетение ростовых процессов, снижение активности фотосинтетического
аппарата и корневой системы в связи с недостаточной влагообеспеченностью являются
главными факторами, лимитирующими продуктивность посевов зерновых культур. За 3 года
проведения экспериментов только в 2016 г., по нашим данным, были достаточно полно
реализованы потенциальные возможности сорта тритикале Восе-1, когда урожай общей
2 2
сухой надземной массы и зерна составил соответственно 2310 г/м и 700 г/м . Сорт тритикале Немига-2 по объему сухой массы оказался более стабильным, а урожай зерна с единицы посевной площади менялся из года в год. Так, в вегетационный период 2016 г. (посев осенью 2015 г.), когда сумма атмосферных осадков в период формирования и налива зерна составила
287
в марте 118 мм, в апреле - 114 мм, в мае - 216 мм, в июне - 127 мм, а средняя температура воздуха была 8.20С, 16.60С, 18.80С, 23.30С, соответственно по месяцам, урожай зерна у сорта Немига-2 составил 680 г/м . В 2017 г. повышение температуры воздуха в мае (20.0 С) и в июне (24.50С) и резкое снижение количества атмосферных осадков по сравнению с 2016 г. оказали существенное влияние на урожай зерна с единицы посевной площади. В 2018 г. урожай зерна тритикале с единицы посевной площади был значительно ниже по сравнению с предыдущими годами. На наш взгляд, это связано с одновременным увеличением температуры воздуха в апреле-июне и отсутствием атмосферных осадков в период активной вегетации растений.
Полученные нами результаты показали, что при ухудшении условий выращивания растений (высокая температура воздуха и отсутствие атмосферных осадков) преимуществом обладают те генотипы, у которых развиты физиолого-генетические системы адаптации к засухе. В наших опытах таким генотипом оказался сорт тритикале Восе-1. Масса зерна с единицы посевной площади у этого сорта при неблагоприятных условиях (2018 г.) составила 590 г/м2 (табл. 2).
В условиях засухи у сорта Восе-1 фотосинтетический аппарат флагового листа (верхний лист) функционировал более продолжительное время, чем у сорта Немига-2. Кроме того, водоудерживающая способность листьев у тритикале сорта Восе-1 была выше, чем у сорта Немига-2.
Таким образом, для изученных сортообразцов тритикале Немига-2 и Восе-1 наиболее благоприятным оказался период вегетации в 2016 г. Если после весеннего роста посевы сорта Немига-2 в 2016 г. сформировали 12,9 г/м воздушно-сухой биомассы, то в 2018 г. -всего лишь 9,3 г/м2сутки. У сорта Восе-1 были получены следующие показатели соответственно по годам проведения опытов - 17,5 г/м сутки, 10,8 и 10,6 (табл. 1).
В условиях засухи у сорта тритикале Восе-1 фотосинтетический аппарат, особенно флаговый лист (верхний лист), функционировал более продолжительный период, чем у сорта Немига-2. Кроме того, водоудерживающая способность листьев сорта Восе-1 превосходила таковую у сорта Немига-2.
Сопоставление полученных нами результатов с многочисленными литературными данными указывает на то, что отбор элитных растений желательно проводить по продуктивности целого растения. Такие растения должны обладать высоким коэффициентом продуктивного кущения, т.е. имеешь крупные, хорошо наполненные зерна, высокий зерновой колос, высокий выход зерна, комплексную устойчивость и пластичность.
Очевидно, что создать такие морфотипы невозможно без глубокого анализа генетики и физиологии продукционного процесса. Создание высокофертильных колосьев у тритикале путем отбора на повышенную озерненность является одним из резервов повышения общего урожая у тритикале.
На наш взгляд, судя по полученным результатам, оптимальный идиотип тритикале для Гиссарской долины должен иметь следующие ценные признаки и свойства: быть среднеспелым (при озимом севе вегетационный период должен составлять 200-210 дней), высококустящимся (синхронное кущение) способным реализовать потенциал зернового урожая до наступления жаркого периода (до начала лета).
Таким образом, детальное морфофизиологическое и биохимическое изучение тритикале указывает на возможность выявления новых генотипов и создания на их основе сортов, отвечающих требованиям растениеводства.
Изучение физиологии и генетики растений, в том числе и тритикале направлено на вскрытие потенциальных возможностей новых сортообразцов, линий и форм, что будет способствовать решению практических задач растениеводства.
Таблица 1
Фотосинтетическая продуктивность тритикале за период весенней вегетации _растений, г/м2 сутки_
Сорт Продолжительность периода вегетации растений, дни Среднее за три года, дни Общая надземная фитомасса, г/м2 Среднее за три года, г/м2 сутки
2016 2017 2018 2016 2017 2018
Немига-2 110 116 125 117 12.9 12.1 9.3 11.4
Восе-1 132 128 140 130 17.5 10.8 10.6 12.96
Таблица 2
Продуктивность тритикале при осеннем сроке сева, г/м2_
Сорта 2016г. 2017г. 2018г. 2016г. 2017г. 2018г. 2016г. 2017г. 2018г.
Сухая масса Масса колосьев М асса зерна
Немига-2 1460 1530 1200 980 1080 680 680 540 380
Восе-1 2310 1900 1500 1100 690 770 700 630 590
ЛИТЕРАТУРА:
1. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985. - 352 с.
2. Драгавцев В.А., Аверьянов А.Ф. Механизмы взаимодействия нанотип-среда и гомеостаз количественных признаков растений/Генетика. - 1983. - Т.Х1Х. - № 11. - С. 1806-1810.
3. Драгавцев В.А. Эколого-генетическая модель организации количествен-ных признаков растений // Сельхоз. биология. - 1995, № 5. - С. 20-29
4. Рубин Б. А. Фотосинтез как основа биоэнергетики. - М.: Знание, 1976. - 41 с
5. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений как основа их продуктивности в биосфере и земледелии// Фотосинтеза и продукционный процесс. М.: Наука, 1988.-С.5-28.
ПРОДУКТИВНОСТЬ ТРИТИКАЛЕ В ПЕРИОД ВЕСЕННЕЙ ВЕГЕТАЦИИ РАСТЕНИЙ
В статье рассматриваются отбор по соотношению зерна к соломе (хозяйственный индекс) дает хорошие результаты в относительно благоприятных условиях возделывания сельскохозяйственных растений, когда этот индекс определяется генами аттракции пластических веществ, например, у зерновых - из соломы в колос, у хлопчатника - из листьев в коробочки.
Потенциальная продуктивность обусловлена сложным взаимодействием генетических и биохимических систем. Определение прямых и косвенных показателей потенциальной продуктивности растений будет способствовать более успешной селекции на урожайность.
Ключевые слова: засухо-устойчивость, фотосинтетический аппарат, продуктивность, количественных характеристик, соломы, колос, потенциальной, листьев, сортообразцов, тритикале.
THE PRODUCTIVITY OF TRITIKALE DURING SPRING VEGETATION OF PLANTS
The article discusses the issues of selection by the ratio of grain to straw (economic index) gives good results in relatively favorable conditions for the cultivation of agricultural plants, when this index is determined by genes for attracting plastic substances, for example, in cereals - from straw to ear, in cotton - from leaves to boxes.
Potential productivity is due to the complex interactions of genetic and biochemical systems. Determination of direct and indirect indicators of the potential productivity ofplants will contribute to more successful breeding for productivity.
Key words: drought resistance, photosynthetic apparatus, productivity, quantitative characteristics, straw, ear, potential, leaves, varieties, triticale.
Сведения об авторе:
Вахобов Алижон Ахтамович- кандидат биологических наук, доцент кафедры анатомии и физиологии Таджикского государственного педагогического университета. им. С. Айни г. Душанбе, пр. Рудаки 121. тел: ( +992) - 919199304;
About the author:
Vakhobov Alizhon Akhtamovich - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Anatomy and Physiology of Tajik State Pedagogical University named after. S. Aini, Dushanbe, Rudaki ave. 121. tel: (+992) 919199304;
