CC BY
107
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №9_
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 581.132
Н.А.Саксанова , член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.А.Абдуллаев, академик АН Республики Таджикистан Х.Х.Каримов
ЗЕРНОВАЯ НАГРУЗКА И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ЛИСТЬЕВ НЕКОТОРЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ
Худжандский государственный университет им.Б.Гафурова, Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан
Проведена оценка потенциальной зерновой продуктивности у четырёх перспективных сортов мягкой пшеницы Зафар, Алекс, Джагер и Навруз в условиях Согдийской области Республики Таджикистан (Канибадамский район) с применением показателей зерновой нагрузки листьев (ЗНЛ) и продуктивности работы листье (ПРЛ). Установлено, что растениям сорта Навруз свойственна более высокая производительность работы единицы листовой поверхности по формированию и накоплению урожая зерна, чем у остальных сортов, то есть у сорта Навруз меньшая площадь листьев работает с высоким коэффициентом полезного действия (КПД).
Ключевые слова: пшеница - сорта - площадь листьев - зерновая нагрузка листьев - продуктивность работы листьев - зерновая продуктивность.
Площадь листьев является одним из важных факторов, определяющих величину биологического и хозяйственного урожая растений [1]. Поэтому в последние годы в физиологических и селекционных исследованиях при оценке потенциальной продуктивности новых сортов все чаще стали использовать показатели листьев и их производительность с точки зрения формирования хозяйственного урожая. Эффективность работы листьев, можно оценить с помощью двух чрезвычайно важных показателей продукционного процесса растений: чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и плодовой (зерновой) нагрузки листьев (ПНЛ, ЗНЛ). ЧПФ характеризует среднюю эффективность работы листовой поверхности в накоплении сухой биомассы растений, а ПНЛ и ЗНЛ - продуктивность работы листьев по синтезу фотоассимилятов, которые используются на рост и развитие плодовых органов и формирование хозяйственно ценной части биологического урожая растений [1].
В этой связи в настоящей работе мы поставили перед собой задачу оценить зерновую нагрузку листьев и продуктивность работы листьев по формированию и накоплению урожая зерна некоторых перспективных сортов мягкой пшеницы ТгШеит aestivum Ь. в условиях Согдийской области Таджикистана.
Материал и методы исследований
Объектами исследования служили районированные в Таджикистане в разные годы сорта мягкой пшеницы ТгШеит aestivum Ь. Навруз (районирован в 1982 г.), Зафар (районирован в 2004 г.), Алекс (районирован в 2007 г.) и перспективный сорт Джагер. Все эти сорта зарегистрированы в Государственном реестре сортов и гибридов растений, допущенных к использованию на территории Республики Таджикистан (официальное издание, Душанбе, 2008). Семена вышеназванных сортов
были получены из семеноводческого хозяйства «Чилгазы» (Исфаринский район, Согдийская область, Республика Таджикистан).
Исследования были проведены в джамоате Лахути, селении Каракчикум Канибадамского района Согдийской области Республики Таджикистан, расположенном на высоте 360 м над ур. м., вблизи Кайраккумского водохранилища. Почвы опытного участка - серо-бурые, каменистые, по механическому составу - галечники. Глубина залегания грунтовых вод 7-10 м.
Посев семян был проведён 22 ноября 2011 г. на площади 0.75 га обычным рядковым способом. Количество рядков для каждого сорта 7. Расстояние между рядками 15-20 см, между растениями - 3-5 см. Размер посевных делянок для каждого сорта составил 188 м2. Во время вегетации растений было проведено 3 полива и 2 подкормки минеральными удобрениями из расчёта 250 кг карбамида на 1 га. Предшественником пшеницы было сорго (сорт Канибадамское местное).
Площадь листьев одного растения определяли математическим методом путём суммирования произведения длины и ширины каждого листа, умноженного на поправочный коэффициент 0.67 [2].
Показатель зерновой нагрузки листьев (ЗНЛ) у пшеницы рассчитывали по отношению массы зерна с одного растения (МЗР), количества колосков и зёрен в колосе (ЧЗК), массы зерна одного колоса (МЗК), массы одного зерна (МОЗ) к общей максимальной листовой поверхности одного растения (ОЛПР). Об эффективности ассимиляционной работы фотосинтетического аппарата растений [3] судили также по величине максимальной площади листьев (ПЛ), приходящейся на величину вышеуказанных показателей структуры урожая пшеницы (ПЛ/МЗК, ПЛ/ЧЗК, ПЛ/МОЗ, ПЛ/МЗР).
Учёт основных компонентов урожая пшеницы проводили общепринятыми методами.
Статистический анализ полученных данных проводили по Б.А.Доспехову [4]. В таблицах приведены среднеарифметические величины и стандартные ошибки пяти определений из пяти биологических повторностей. Достоверность различий определяли по 1>критерию Стьюдента при числе степеней свободы п'(п1+п2)-2=8 и уровне значимости Р=0.01 и Р=0.05.
Результаты и обсуждение
Результаты исследования максимальной площади листьев, компонентов структуры урожая, зерновой нагрузки листьев и эффективности ассимиляционной работы общей листовой поверхности исследованных сортов пшеницы представлены в табл.1 и 2.
Как видно из табл.1, по величине максимальной площади листьев (в фазу молочной спелости) сорта пшеницы значительно отличаются друг от друга. В частности, между сортами Алекс и Навруз наблюдается статистически достоверная разница по этому показателю при уровне значимости Р=0.01. Среди изученных сортов самую высокую максимальную величину площади листьев имеет сорт Алекс, а наименьшую - сорт Навруз.
Сравнительный анализ элементов структуры урожая изученных сортов пшеницы показал (табл.1), что по длине колоса между сортами статистически достоверных различий нет, а по массе колоса только сорт Зафар достоверно отличается от других сортов при Р=0.05.
Обычно считают, что сорта интенсивного типа характеризуются большим количеством колосков и числом зёрен в колосе. Из табл.1 видно, что число колосков в колосе и количество зёрен в колосе у всех исследованных нами сортов почти одинаково, то есть они по озернённости колоса ста-
тистически достоверно не отличаются друг от друга. По массе зёрен с одного колоса и массе одного зерна сорт Зафар достоверно уступает всем сортам. Возможно, это связано с недостаточной выполненностью зерна.
Таблица 1
Площадь листьев и структура урожая сортов пшеницы, выращенной в условиях Согдийской области
Таджикистана
Сорт Максимальная площадь листьев, см2/расте-ние Длина колоса, см Масса колоса, г Число колосков в колосе, шт. Число зерён в одном колосе, шт. Масса зёрен одного колоса, г Масса одного зерна, мг Урожай зерна, г/растение
Зафар 108.9±10.1 8.8±0.4 1.90±0.17 19±0.5 47.6±5.0 1.18±0.12* 25.0±2.0* 2.35±0.2*
Алекс 120.8±5.4* 8.9±0.3 2.50±0.05 18.0±0.2 45.0±3.9 1.81±0.05 41.0±2.0 7.23±0.2
Джагер 112.2±10.3 7.7±0.4 2.00±0.14 17±1.2 39.6±1.5 1.56±0.13 39.0±2.0 4.69±0.3*
Навруз 85.3±8.7* 9.1±0.3 2.46±0.01 20±1.5 48±4.1 1.76±0.06 54.0±5.0 8.82±0.3
Примечание: * - различие в сравнении с другими сортами при Р=0.01 достоверно.
Таким образом, данные табл.1 свидетельствуют о том, что разные сорта пшеницы в одних тех же агроклиматических условиях зоны возделывания могут формировать разную по величине площадь листьев и урожай зерна. В связи с этим возникает вопрос, какова та оптимальная площадь листьев у пшеницы, ассимиляционная работа которой достаточна для формирования одного полноценного зерна?
Для ответа на этот вопрос нами была изучена зерновая нагрузка листьев (ЗНЛ) и продуктивность работы листьев у (ПРЛ) различных сортов пшеницы. Результаты этих исследований представлены в табл. 2.
Таблица 2
Зерновая нагрузка и эффективность работы листьев различных сортов пшеницы в условиях Согдий-
ской области Таджикистана
Сорт Зерновая нагрузка листьев при формировании: Площадь листьев, необходимая для формирования:
массы зерна в одном колосе, г/дм2 зерён в одном колосе, шт./дм2 массы одного зерна, мг/дм2 массы зерна с одного растения, г/дм2 массы зерна в одном колосе, см2/г зёрен в одном колосе, см2/шт. массы одного зерна, см2/мг массы зерна с одного растения, см2/г
Зафар 1.09 44.0 23.1 2.15 92.6 2.28 4.35 46.3
Алекс 1.49 37.2 33.9 5.97 66.8 2.68 2.94 16.7
Джагер 1.39 35.3 34.8 4.18 71.8 2.83 2.87 23.9
Навруз 2.07 56.5 63.5 10.37 48.3 1.77 1.57 9.67
Из данных табл.2 видно, что разные сорта пшеницы в условиях Канибадамского района Согдийской области Таджикистана по величине показателя ЗНЛ в расчёте на массу зерна в одном колосе, числу зёрен в одном колосе, массе одного зерна и урожаю зерна с одного растения сильно отличаются друг от друга. Например, сорт Зафар по всем перечисленным показателям характеризуется меньшими величинами ЗНЛ (почти в два раза и больше) по сравнению с сортом Навруз, то есть у
этого сорта на единицу площади листьев приходится существенно меньшее количество зёрен и меньшая масса зерна.
Наряду с показателями ЗНЛ мы попытались оценить эффективность работы листьев (ПРЛ), направленной на формирование и накопление урожая зерна другим способом - по величине площади листьев, которая приходится на показатели зерновой продуктивности пшеницы. По мнению Х.Х.Каримова и Х.А.Абдуллаева [3], этот показатель с точки зрения выяснения ассимиляционной работы и эффективности работы листьев по формированию урожая зерна является более информативным и перспективным, чем ЗНЛ. Результаты такого анализа приведены в табл.2.
По данным табл.2, у сорта Навруз очень низки показатели площади листьев, приходящихся на массу зерна одного колоса, на число зёрен одного колоса, массу одного зерна и массу зерна с одного растения, что свидетельствует о том, что растениям сорта Навруз свойственна более высокая производительность работы листьев, то есть у этого сорта способность формировать высококачественное и полноценное зерно и накапливать высокий общий урожай зерна гораздо больше, чем у остальных сортов, использованных в работе. По-видимому, у этого сорта почти в 2 раза меньшая площадь листьев работает с большим КПД, эффективнее используется энергия солнечной радиации для создания высокого урожая зерна.
Таким образом, результаты анализа продуктивности работы листьев различных сортов пшеницы показали, что в Канибадамском районе Согдийской области Таджикистана среди исследованных генотипов лишь один сорт - Навруз имеет лучшие показатели по зерновой нагрузке и эффективности работы листьев. У этого сорта меньшая площадь листьев работает с высокой продуктивностью, эффективно используется фотосинтетически активная радиация для лучшей реализации генетически детерминированного потенциала урожайности и создания высокого урожая хорошего качества.
В заключение следует отметить, что в перспективе показатели донорной способности листьев - ЗНЛ и ПРЛ могут быть использованы как физиологические тест-признаки для массовой оценки селекционного материала при создании новых высокоурожайных сортов и гибридов растений и сор-тоизучений. Оценивая эффективность и продуктивность работы листьев различных генотипов с использованием фотосинтетических тест-признаков ЗНЛ и ПРЛ, селекционеры могут получить рекомендации о величине оптимальной площади донора ассимилятов-листьев у существующих и вновь создаваемых сортов, о целесообразности увеличения или уменьшения площади листьев у генотипов-сортов, предназначенных для выращивания в конкретных агроклиматических зонах. Кроме этого, показатели ЗНЛ и ПРЛ могут быть использованы в растениеводстве при разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в различных агроэкологических условиях, при моделировании процессов плодообразования и формирования урожая растений.
Поступило 27.08.2013 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х. Индексы фотосинтеза в селекции хлопчатника. - Душанбе: Дониш, 2001, 264 с.
2. Кумаков В.А., Игошин А.П., Синяк В.М., Чернов В.К., Кузьмина К.М., Андреева А.Ф. Методические указания по определению некоторых физиологических показателей растений пшеницы при сортоизучении. - М.: ВАСХНИЛ, 1982, 28 с.
3. Каримов Х.Х., Абдуллаев Х.А. - ДАН РТ. 1994, т.37, №1 с.64-66.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985, 334 с.
Н.А.Саксанова*, ^.А.Абдуллоев, Х.Х.Каримов
АМАЛКАРД ВА САМАРАНОКИИ КОРИ БАРГ^ОИ БАЪЗЕ НАВЪ^ОИ
ГАНДУМ
*Донишгох,и давлатии Хуцанд ба номи Б.Рафуров, Институти ботаника, физиология ва генетикаи растании Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон
Дар макола натичаи санчиши х,осили иктидории 4 навъи ояндадори гандуми мулоим Зафар, Алекс, Ч,агер ва Навруз дар шароити вилояти Сугди Чум^урии Точикистон (нохдяи Кони-бодом) бо истифодаи нишондих,андах,ои бордихй ва мах,сулнокии баргх,о, дода шудааст. Муай-ян карда шудааст, ки ба барги растаних,ои навъи Навруз самаранокии зиёди кори вох,иди масохдти барг дар ташаккули дон ва чамъшавии косили он нисбат ба барги дигар навъх,о хос мебошад, яъне масохдти них,оят ками баргх,о дар растании навъи Навруз бо коэффисиенти ба-ланди амали муфид кор мекунанд.
Калима^ои калиди: зироати гандум - навъ - масоуати баргуо - амалкарди баргуо.
N.A.Saksanova*, Kh.A.Abdullaev, Kh.H.Karimov LEAVES EFFICIENCY IN GRAIN FORMATION AT SOME WINTER WHEAT
CULTIVARS
B.Gafurov KhujandState University, Institute of Botany, Plant Physiology and Genetics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan In condition of Sogd region of Tajikistan (Kanibadam) the leaves area efficiency in grain production of four winter wheat's cultivars Zafar, Alex, Jager and Navruz were studies.
Is established that in the Navruz cultivars of small leaves area works with high efficiency. Key words: wheat - cultivars - leaves area - leaves efficiency - grain productivity.
