Связь морфофизиологических и биохимических показателей качества зерна озимой пшеницы

Пшеничная Ирина Александровна; Дорохов Борис Алексеевич; Чевердина Галина Валентиновна

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

УДК 633.11 «324»: 631.52: 581.19

Пшеничная Ирина Александровна,

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией; Дорохов Борис Алексеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией;

Чевердина Галина Валентиновна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Каменная Степь, Воронежская область НИИСХ ЦЧП им. ВВ. Докучаева, E -mail: niishlc@mail.ru

СВЯЗЬ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Аннотация

В период колошения и молочной спелости растений изучали 9 сортов озимой пшеницы. Между отдельными морфофизиологическими и биохимическими показателям качества зерна выявлена тесная корреляционная связь.

Ключевые слова

озимая пшеница, морфофизиологические показатели, белок, клейковина, корреляционные связи.

Озимая мягкая пшеница является основной зерновой продовольственной культурой Центрального Черноземья, дающей до половины валового производства зерна зоны. В этой связи вопрос качества производимого зерна приобретает большую актуальность. Выполнение этой задачи в значительной степени определяется селекцией, которая формирует не только генотип, но и морфотип растения, составной частью которого является фотосинтетический аппарат.

Целью нашей работы стало изучение изменений морфофизиологических признаков у сортов озимой пшеницы в процессе селекции и их сопряженность с биохимическим составом зерна.

Объектом исследования служили 9 сортов озимой пшеницы, созданные в разные годы селекционной работы: Степная 135 (1948 г.), Червонная (1961 г.), Базальт (1993 г.), Круиз (1998 г.), Черноземка 88 (2003 г.), Крастал (2009 г.), Черноземка 115 (2011 г.) и Лагуна (2011 г.). Опыты проводили по методике Госкомиссии (1989) на делянках площадью 25 м2 в 2013-2016 гг. Повторность - шестикратная, норма высева 5 млн всхожих зерен на га, почва - чернозем обыкновенный. За стандарт использовали сорт Одесскую 267.

В период колошения, молочной спелости изучали высоту растений, число колосьев и листьев на растении, площадь флагового листа, сухую биомассу растения и колоса, содержание хлорофиллов.

Качество зерна оценивалось по содержанию белка и клейковины в зерне, седиментации.

Математическую обработку проводили по стандартной схеме с использованием статистического пакета STATISTICA EXCEL.

В период проведения эксперимента погодные условия в целом благоприятствовали росту и развитию растений. При этом температура воздуха была на уровне или выше многолетних значений. Близкими к уровню многолетних значений оказались и суммы осадков (апрель + май и июнь + июль), но выпадение их по месяцам было неравномерным (длительными периодами без дождей характеризовались апрель 2013 г. и июль 2014 г.).

В среднем за годы изучения наиболее урожайным (4,66т/га) был сорт Черноземка 115, немного уступали ему по урожайности Базальт и Крастал (4,31 и 4,27 т/га соответственно). Сорта старой селекции

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

Червонная (2,94 т/га) и Степная 135 (3,68 т/га), а также стандарт Одесская 267 (3,68 т/га) имели наименьшие значения данного показателя (табл.1).

Таблица 1

Урожайность, высота растений и биохимические показатели качества зерна, 2013-2016 гг.

Сорт Урожай-ность , т/га Высота растений, см Седиментация, мл Белок, % Клейковина

% ИДК

Степная 135 3,68 113,2 49 14,4 37,8 110

Червонная 2,94 120,1 57 15,0 40,0 105

Базальт 4,31 82,3 46 14,3 35,8 102

Круиз 3,94 74,4 47 14,2 34,8 101

Черноземка 88 4,17 78,1 50 14,4 35,9 99

Крастал 4,27 75,4 42 14,3 32,7 94

Черноземка 115 4,66 84,1 41 14,1 33,3 90

Лагуна 4,19 85,9 45 14,2 35,0 90

Одесская 267 3,68 72,8 58 14,1 34,7 98

НСР 0,95 ±0,49 ±11,4 ±3 ±1,1 ±2,7 ±12

Невысокая урожайность стандарта объясняется его слабой перезимовкой в условиях зимы 2013 г., что привело к изреживанию стеблестоя и недобору урожая. Существенные различия выявлены по высоте растений. В среднем наиболее высокорослыми были сорта старой селекции Степная 135 (113,2 см) и Червонная (120,1 см), а низкорослыми - Одесская 267 (72,8 см) и близкие к ней по высоте Круиз (74,4 см) и Крастал (75,4 см). Высота растений у остальных сортов занимала промежуточное положение и варьировала от 78,1 см до 85,9 см.

Из биохимических показателей качества зерна определяли седиментацию, содержание сырого белка, количество и качество сырой клейковины.

По показателю седиментации выделились Червонная и стандарт Одесская 267. Червонная превысила остальные сорта также по содержанию белка (15,0 %) и клейковины (40,0 %) в зерне. Качество клейковины у изученных сортов было невысоким и соответствовало 2 и 3 группам, в этом отношении немного лучшее качество (с показателем в 90 ед.) отмечено у Черноземки 115 и Лагуны. По содержанию белка в зерне все изучаемые сорта отвечали требованиям, предъявляемым к сильным пшеницам.

Исследование и анализ морфологических и физиологических показателей селекционных образцов служат надежным критерием для обоснования теоретически возможной продуктивности растений и создания форм с определенными морфофизиологическими показателями, обеспечивающими повышенную продуктивность с нужными параметрами качества зерна.

Коэффициенты корреляции, полученные в результате анализа сопряженности морфофизиологических признаков растений с биохимическими показателями качества зерна, приведены в таблице 2. О связи урожайности с такими показателями качества, как содержание белка и клейковины в зерне, в научной литературе можно найти большое количество сведений [1, с. 163-164; 2, с. 300-314]. В большинстве этих работ фиксируется наличие отрицательных коэффициентов корреляции между указанными показателями.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции морфофизиологических признаков растений с биохимическими

показателями качества зерна, 2013-2016 гг.

Показатели Седиментация Белок Клейковина ИДК

Колошение

Число колосьев на растении -0,04 0,58*** 0,35* -0,47**

Число листьев на растении -0,07 0,65*** 0,29 -0,37**

Площадь флагового листа -0,22 0,04 0,11 -0,29

Сухая биомасса растения 0,05 0,61*** 0,41* -0,45**

Сухая биомасса колоса -0,07 0,31 0,14 -0,48**

Сумма хлорофиллов а+в -0,29 -0,31 -0,31 0,14

Молочная спелость

Урожайность -0,16 -0,43* -0,30 -0,48**

Высота растений 0,36* 0,10 0,62*** 0,21

Число колосьев на растении 0,09 0,16 0,26 -0 55***

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х

Показатели Седиментация Белок Клейковина ИДК

Число листьев на растении -0,06 0 70*** 0,25 -0,47**

Площадь флагового листа 0,03 -0,15 0,11 -0,39*

Сухая биомасса растения 0,11 0,12 0,38* -0 57***

Сухая биомасса колоса 0,06 -0,24 0,15 -0 75***

Сумма хлорофиллов а+в -0,30 0,35* -0,01 -0,43*

* - достоверно для 01 = 0,95; ** - 02 = 0,99; *** - 03 = 0,999

Однако во многих работах присутствуют и оговорки, что не следует считать наблюдаемую обратную зависимость обусловленной только наследственными свойствами современных сортов, т.к. помимо генотипа сортов, на коэффициенты корреляции оказывают влияние еще климатические и агротехнические факторы. В нашем наборе изученных сортов также получены отрицательные коэффициенты корреляции между урожайностью и содержанием белка и качеством (по ИДК) клейковины (фаза молочной спелости, г = -0.43 и г = -0.48 соответственно).

Полученные данные свидетельствуют о сложности совмещения высокой продуктивности современных сортов с одновременным достижением высокого содержания белка и клейковины в зерне.

Высота растений имеет положительные коэффициенты корреляции с показателями качества. Но если с содержанием клейковины (г = 0.62) и седиментацией (г = 0.36) связь значима, то с содержанием белка и показателем ИДК она слабая. Анализ изученного набора сортов по высоте растений (см. таблицу 1) и полученные коэффициенты корреляции позволяют сделать вывод о перспективности в селекции на качество для условий юго-востока ЦЧЗ среднерослых растений.

Среди остальных изученных морфологических показателей растений отмечается тесная положительная связь содержания белка с количеством листьев на растении. При этом она остается значимой как в фазу молочной спелости (г = 0.70), так и в фазу колошения (г = 0.65).

В фазу колошения отмечается положительная связь числа колосьев с содержанием белка и клейковины в зерне (г = 0.58 и г = 0.35 соответственно). Сопряженность содержания белка и клейковины в зерне с площадью флагового листа в обе изученные фазы растений практически отсутствует.

Из физиологических показателей растений наиболее сильная связь содержания белка и клейковины отмечается с общей сухой биомассой. Отличие заключается в том, что с содержанием белка этот показатель имеет тесную связь в фазу колошения (г = 0.61) и очень слабую в фазу молочной спелости (г = 0.12), то с содержанием клейковины она остается значимой в обе наблюдаемые фазы (г = 0.41 и г = 0.38 соответственно).

Не просматривается влияния сухой биомассы колоса с содержанием белка и клейковины.

Сумма хлорофиллов имеет значимый положительный коэффициент корреляции с содержанием белка в фазу молочной спелости (г = 0.35), в фазу колошения сумма хлорофиллов отрицательно связана с ИДК (г = -0.43).

Все перечисленные морфофизиологические признаки растения, за исключением суммы хлорофиллов а + Ь, практически не связаны с показателем седиментации, т.к. имеют соответствующие коэффициенты корреляции в интервале от г = 0.11 до г = -0.29. При этом все морфофизиологические показатели находятся в обратной зависимости с показателем качества клейковины (ИДК) и имеют значимые отрицательные коэффициенты корреляции.

Таким образом, между урожайностью и содержанием белка, а также количеством и качеством клейковины наблюдается обратная зависимость. Однако селекция на совмещение указанных признаков перспективна, что подтверждается созданием новых высокоурожайных сортов с высокими показателями качества зерна.

Установление прямой зависимости высоты растений с содержанием клейковины в зерне свидетельствует о лучшей результативности в селекции на качество зерна для условий юго-востока ЦЧЗ среднерослых растений.

Такие морфофизиологические показатели, как число колосьев и листьев на растении, а также его сухая биомасса находятся в прямой зависимости с содержанием белка и клейковины. При этом более сильной эта связь отмечается в фазу колошения.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

Все изученные нами морфофизиологические показатели находятся в обратной зависимости с показателем ИДК, особенно в фазу молочной спелости, что в свою очередь свидетельствует о значительно лучшем качестве клейковины у сортов с высокими: продуктивной кустистостью, числом листьев на растении, площадью флагового листа, сухой биомассой растения и колоса и суммой хлорофиллов а+в. Список использованной литературы

1. Животков Л.А., Бирюков С.В., Степаненко А.Я. и др. 1989. Пшеница. Изд. Урожай. Киев. 320 с.

2. Ковтун В.И., Медведовский В.И. 2006. Солнечная активность и селекция озимой пшеницы. Ростов-на-Дону. 426 с.

УДК 636.082.432

Тулисов Александр Петрович,

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией;

Востриков Виктор Тихонович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник;

Белоусова Юлия Владимировна, научный сотрудник Каменная Степь, Воронежская область НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева, E-mail: niishlc@mail.ru

ПОМЕСНЫЕ СИММЕНТАЛЫ АВСТРИЙСКОЙ СЕЛЕКЦИИ МОЛОЧНОГО ТИПА ПРОДУКТИВНОСТИ И ОЦЕНКА ИХ ЛУЧШИХ ГЕНОТИПОВ ПО ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ ЛАКТАЦИИ

Аннотация

Выделены помесные симменталы австрийской селекции лучшего генотипа по первой и второй лактации среди трех исследуемых групп животных на основании сравнительной оценки молочной продуктивности, морфологических и функциональных свойств вымени.

Ключевые слова

помесные симменталы австрийской селекции, лактация, генотип, функциональные и морфологические

свойства вымени.

Введение. Полное удовлетворение потребностей в молочных продуктах питания - стратегическая линия современной аграрной политики России. Главная задача, в процессе совершенствования симментальских животных австрийской селекции, путем межпородного скрещивания сохранить их ценные хозяйственно-биологические признаки (высокая энергия роста, большая живая масса, крепкая конституция, высокая акклиматизационная способность, неприхотливость к кормам), чтобы использовать их для повышения рентабельности молочного скотоводства. Результаты скрещивания симментальских коров австрийской селекции с быками-производителями красно-пестрой голштинской и черно-пестрой пород в хозяйствах ЦЧЗ лишь частично отражают отдельные стороны продуктивности помесных животных. Учитывая недостаточную изученность результатов скрещивания симментальского скота австрийской селекции с данными молочными породами, возникла необходимость проведения научных исследований для оценки и анализа хозяйственно-биологических качеств помесей различного генотипа по I и II

Текст научной работы на тему «Связь морфофизиологических и биохимических показателей качества зерна озимой пшеницы»