Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интродукция дайкона в условиях нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Интродукция дайкона в условиях нечерноземной зоны России"

российская академия сельскохозяйственных наук

всероссийский ордена трудового красного знамени iiаучно-исследоеательскии институт селекции и семеноводства овощных культур

На правах рукописи ШЕСТАКОВА Елена Викторовна

6 ОД

удк 635.153: 631.529(470.311)

ИНТРОДУКЦИЯ дликонл В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальности 06.01.05 — селекция и семеноводство, 06.01.06 — овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

москва 1995

Работа выполнена в лаборатории интродукции и семеноведения и лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов Всероссийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур в 1991—1994 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор П. Ф. Коненков; кандидат сельскохозяйственных наук, ст. н. с. М. С. Бунин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. Г. Вендило; кандидат сельскохозяйственных наук, ст. н. с. В. И. Старцев.

Ведущее учреждение — Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева.

Защита диссертации состоится « . » июня 1995 г.

в . . . часов на заседании диссертационного совета К 120.89.01 при ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур по адресу: 143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «....» мая 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 120.89.01 — кандидат сельскохозяйственных

наук В. А, Епнхов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ Актуальность проблешг. В репении проблемы питания населения огромная роль отводится интродукции новых, перспективных, отвечающих требованиям интенсивных технологий овощных культур.

Одной из таких новых, весьма ценных для Нечерноземной зоны культур является дайкон. Хоронив вкусовые качества, отсутствие специфической для европейской редьки остроты, налит чие комплекса витаминов, ферментов и других ценных в пищевом отношении веществ должны' способствовать повыпвнив спроса на него у населения. Кроме вкдсовых достоинств, значительная уро-пайность (до 10 кг/кв.и) И относительно короткий период вегетации (60-70. дней), делавт дайкон весьиа интересной культурой для российского овощеводства.

Однако вопроса производства дайкона у нас в стране практически не изучены, незначительное наличие отечественных сортов и гибридов в реестре районированных в 1994 году свиде-^ тельствувт об актуальности дальнейшего изучения дайкона в регионах страны, где.климатические условия отвачапт биологии . данной культуры.

Цель и задачи исследований. Цельв настоящих исследований являлась интродукция новой овощной культуры дайкон в условиях Нечерноземья России для расиирения ассортимента уровайных овощных растений, обладающих высокой питательной и лечебно-профилактической ценностьп.

Для достиаения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: -

1. Изучить.морфологические особенности семян и проростков дайкона и других представителей НарЬапиз гаМуиг Ь.:

2.Установить оптимальные сроки посева дайкона в открытом грунте;

3. Определить оптимальные площади питания и схемы размещения дайкона в открытом грунте;

4. Изучить коллекции сортообразцов дайкона и лобы на комплекс иорфологических, биологических и хозяйственно-ценных признаков;

5. Определить отновение дайкона к накоплению тяжелых металлов и радионуклидов при выращивании его на участках с различной степеньп загрязнения почв;

6. Выявить физиологические особенности фотосинтетического аппарата дайкона на ранних этапах развития',

7. Изучить' гормональный баланс растений дайкона и возможность применения фигорегуляторов для его целенаправленного смещения, .

Научная новизнаисследований. В процессе работы проведено изучение коллекции сортообразцов дайкона и лобы по морфологическим признакам надземных и подземных органов. Изучено в-Лия- , ние долготы дня на урожайность корнеплодов дайкона, определены . различия в формировании урожая при различных площадях питания в открытом грунте. Изучены морфологические особенности семян и проростков дайкона в сравнении с другими преставителями Raphanus satiuus L. Выявлены физиологические особенности фото- . синтетического аппарата кона китайского и японского происхождение на ранних зтапах развития. Определена способность дайкона в менышх количествах, чем другие корнеплодные культуры, накапливать тяжелые металлы, показана зависимость урожайности культуры от. внесения в почву солей тяжелых металлов в различных дозах. Изучена возможность выращивания культуры на участках с радиоактивным загрязнением почвы. Выявлены различия в гормональном балансе растений 'дайкона, выраженных при различной долготе дня, показана возможность экзогенного применения фиторегуляторов для его целенаправленного смещения.

Практическая значимость. На основании морфологических и : биологических показателей выделены образцы дайкона имевшие се- 1 лекционно-гвнатичвсков и хозяйственное значение. Установлены оптимальные сроки посева дайкона в открытом грунте с цэльв по- . лучения товарных корнеплодов в Нечерноземной зоне России, определены оптимальные площади питания и схемы размещения дайкона для вырацивания в открытом грунте. Полученные данные по морфологии семян и проростков дайкона могут быть использованы

для разработки методов определения посевных качеств и подлин--ности семян. Показана возмояность получения экологически, чистой продукции при возделывании дайкона на загрязненных почвах (с повышенным содеряаниеы тяиелых металлов и радиоактивных изотопов). Результаты исследований по гормональному балансу дайкона, выращенного в условиях различного по продолжительности светового дна. позволили разработать приемы управления развитие» растений, с похоцьп фиторегуляторов, в зависимости, от направления-использования посевов этой культуры.

Апробация работы. Материалы диссертации бчли доловенн на заседании секции ''Новые й нетрадиционные сельскохозяйственные растения" (Российская академия сельскохозяйственных наук, г.Москва, 1992 г), на Третьем съезде всероссийского общества физиологов растений С Санкт-Петербург, 1993 ), На Российской научно-практической конференции "Фундаментальная и методическая подготовка будущего специалиста по экологии и охране природы" г,Орел, 1994), на конференции "Новые методические подходы к :оценке селекционного материала и технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях адаптивного земледелия" (НПО "Подмосковье", 1994).

По 'материалам диссертации опубликованы 4 статьи, отражав-щие соответствушцие половения диссертации. •

Объен н структура диссертации. Диссертационная работа из-лонена на страницах машинописного текста; состоит из введения, б глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, включающего наименований-, из которых Ш на иностранных языках; содернит^таблиц, £ рисунков.

^ условия,: материал и методы исследований

Экспериментальные исследования проводились в 1Э91-1994гг на опытных, полах ВШ селекции и семеноводства овощных культур в.лаборатории интродукции и семеноведения, лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов, а такяе в лаборатории физиологии и. экологии фототрефных организмов Института.

почвоведении и фотосинтеза РАН, в лаборатории регуляторов роста и развития сельскохозяйственных растений ТСХА, в отделе агрохимии и агроэкологии ВНИИО РЙСХН.

Для проведения исследований в качестве исходного материала были использованы 47 сортов и гибридов дайкона, редиса и лобы отечественной и зарубежной селекции,. относящиеся к европейскому, китайскому и японскому подвидам,

Морфологические и физиологические исследования семян проводились по Методике физиологических исследований $ своцеводс-' тве и бахчеводстве (1970).

Измерение фотовосстановителъной активности изолированных хлоропластов проводили путем прямых спектрофотометрических определений количества образущихся восстановленных соединений с искусственным акцептором электронов дихлорфенолиндофенолом.

Определение хлорофилла а. хлорофилла Ь. суммарных хароти-ноидов проводили в раствсре пигментов в 80 7L ацетоне (Ltchtenthaler Н.К,, Back T.l., Hellburn А.К., 1982).

Определение интенсивности фотосинтетической фиксации уг- . лекислого газа проводили на отдельных листьях радиометрическим методом (Чернядьев И.И.,1974).

Определение фитогормонов (гиббервллинов, индолилуксусной кислоты, абсцизовой кислоты) проводили методами иммунофермент-ного анализа, газовой хроматографии и биотестирования (Курапов П.Б., Скоробогатова И.В., Козик Т.ft. и др., 1992).

Полевые. опиты проводили по методике Доспехова Б.А. ( 1985). Во время вегетации вели фенологические наблюдения, проводили биометрические измерения.

При морфологическом описании растений использовали методики Международного союза по растительным техническим ресурсам (IBPCR) и Международного совза по заците новых сортов растений CUP0U).

■ Уро»ай учитывался поделяночно, где определялись: масса, растений и корнеплодов (стандартных и нестандартных), длина и

диаметр корнеплодов, анализировались нестандартные корнеплоды (недогон, цветушнне, уродливые и треснутые).

Математическая обработка экспериментальных данных проведена на ЭВМ при использовании пакета прикладных программ для статистического анализа экспериментальных данных.

Метеорологические условия вегетационных периодов оценива- ■ ,-ли по данный метеорологической станции в Немчиновке.

результаты исследовании ;

г."морфологические особенности'семян и проростков даикона

И ДРУГИХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ RAPHANUS SATIÜUS L.

Морфологические признаки семян использупт при разработке соответствувцих элементов технологии, они слузат критериями для определения ботанических видов, знание их необходимо при семенном контроле и т.д.

Объектом исследований слузилй сенена и проростки представителей 3-х подвидов вида Raphanus sativus L. Результаты изучения показали, что по некоторым морфологическим признакам семян и проростков представители различных подвидов отличаптсп меяду собой. .

Установлено, что по окраске семян подвиды моано разделить на 2 группы: с коричназыы (европейский и японский) и светло-коричневым (китайский) цветом, хота в сортовом многообразии отнечались велтоокрааенные сеаена и семена с двойной окраской-

Наибольпие колебания по массе 1000 семян имели представители японского п/в (от 7,2 до 18,9 г). Разные параметры имела и изменчивость линейных признаков сеиян (длины, виршш и тол-цини). Так, наиболее устойчивый признак - длина семени, найме-uso - толцкна, пирина занииавт проаэяутачноа значение. Лииай-ныз размеры не а полной мере характеризуй! морфологические признаки семян, поэтому в. исследованиях использованы их производные показатели: индекс очертания; коэффициент паровидности и коэффициент уплоценности. На основании этих производных было установлено, что семена европейского и китайского п/в в основ-.

- ? -

ном округлой и варовидной формы (1о = 1,1.4—1,16, Кв -0,56-0,55), а семена японского п/в овальные и болев плоские (1о = 1,19, Ко =0,51, Ку » 0,?1).

При набухании линейные размеры семян изменяются, Они становятся болев округлой и варовидной формы. По водопоглотитель-ной способности семена наученных п/в относится к 1 и 2 группам, то есть поглоцавт воды < 1002 и от 1002 до 2002.

Энергия прорастания и лабораторная всхожесть у представителей различных подвидов ИарЬапиЗ БаНуиз I, колеблется в пределах от 87 до 96*, причем семена японского п/в характеризовались самими высокими показателями энергии прорастания и лабораторной всхосести.

Для определения различий ыевду изученными п/в такме использовали оценочные критерии проростков (величина и окраска семядольных листьев; олцганае, окраска и длина гипокотиля; цвет, форма, опуяение первого настоящего листа).

Таким образом, в начальный период вегетации у растений дайкона и других представителей КарЬапиз sativus I, ковно выявить определенные различия по некоторым органам в процессе онтогенеза и использовать морфологические особенности семян к проростков для определения п/в и разновидностей вида КарЬапив ваЦчив I..

И. МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОМЕКЦИИ СОРТООБРЙЗЦОВ ДАЙКОНА И Л0БЫ НЙ КОМПЛЕКС ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ Для создания сортов и гибридов с устойчивым комплексом хозяйственно-ценных признаков средствами селекции для выраци-вания в Нечерноземье была проведена оценка исходного материала дайкона и лойы. Объектами изучения слувили 35 сортов и гибридов дайкона и лобы японской и корейской селекции. Норфологи-ческое описание листовой розетки и корнеплода проводили по количественным и качественным признакам. Это такие как: угол розетки, количество листьев, индекс формы листа, форма листовой пластинки, опувение, надрез листа, форма и окраска черевка.

. ■ - 8 -Описание корнеплода проводили по следупциы признакам: форма корнеплода, его длина и диаметр, индекс форма, форма основания и головки корнеплода, цвет,.степень погруаенности в почву.

В результате изучения коллекции сортообразцов дайкона и лобы на комплекс морфологических, биологических и хозяйственно -ценных признаков получены данные по фенотипическому проявлении генотипического разнообразия культивируемых подвидов Raphanus sativus I. восточно-азиатского центра происхоздения культурных растений. Выделены сортообразцы дайкона и лобы перспективные для использования в качестве исходного материала для селекции в условиях Нечерноземной зоны России, которые могут бить источником следующих селекционных и хозяйственно-ценных признаков:

1) компактная листовая розетка (Daiakushin Fl, Haruyoshi N2 Fl, 3inya íiagabuto Fl. Neu Croun Fl, Shunkal, Shin-lchi Sobutori, Дракон и другие J;

2) скороспелость и преобладание доли корнеплода в общей иассе растения (Haruyoshi N2 Fl, Harkiyoshi N3 Fl, Haruyoshi Fl, Blue Sky Fl, Spring Teller Fl. Spring Festival Fl. Sueet ftcre. Early Red, Eifuku, Daebu Suaaer и другие);

3) аалая погрупанность' корнеплода о почпу (Дракон, Harkiyoshi ИЗ Fl. Chinese Half Long, Daebu Sunnsr, Shunkal, StJэet Acre, Blue Sky Fl и другие); .

4) высокая продуктивность С Sens in Riso Fl. Daiakushin Fl, Haruasaai Fl, Haruyoshi H2 Fl. Spring Tallar Fl, Okanoto, Shunkai и другие);

5) высокая товарность урозап (Sensin Riso Fl. Daiakushin Fl. Spring Festival Fl, Nou Croun Fl, Hiño Early Long ühlto).

В настояцеэ зрела эти образцы дайкона и лобы вклпчены з селекционный процесс с .цельп создания высокоурожайных сортов и гибридов с корнеплодами высокого качества, устойчивых к преждевременному стеблеванию, приспособленных к круглогодичному виракиаанип s условиях Нвчврнозеаья.

- _ - 9 -

III. РАЗРАБОТКА ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АГРОТЕХНИКИ ДАИКОНЙ ПРИ ИНТРОДУКЦИИ ЕГО В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ.РОССИИ.

1. Влияние сроков посева на уровайность растений дайкона. Так как приемы выращивания дайкона. используемые на его родине не в полной мере приемлемы для условий Нечерноземья, возникает необходимость в разработке отдельных элементов агротехники культуры в условиях страны-интродуктора..

Известно, что от характера фотопериодической реакции растения на долготу дна зависит продолвитвльность его вегетационного периода и продуктивность. При отсутствии данной характеристики задервивается разработка методов повышения их скороспелости и продуктивности для того или иного региона.

Учитывая то обстоятельство, что дайкон относится к длин-нодневной группе растений с очень чувствительной фотопериодической реакцией, нами изучалось влияние сроков посева его в открытой грунте на величину в качество уровая корнеплодов. Посев проводили в 4 срока. В качестве объекта исследований использовали сортообразцы дайкона Клык слона и Дракон, контролен сдувили районированные сорта редьки европейского подвида Грай-воронская и Зимняя круглая белая.

Проведенные исследования показали существенное влияние сроков посева на продуктивность дайкона в открытом грунте (табл.1). Данные таблицы свидетельствует, что уровайность у изученных сортообразцов дайкона в открытом грунте последовательно увеличивалась с 1-гопо 4-й срок посева. Максимальная уровайность корнеплодов была получена при посеве в 1-11 декаде ивля. Следует отметить, что при посеве во П-Ш декаде лая и 1-11 декаде ионя уровайность редек выве уровайности дайконов в 1,5-2 раза, однако, при посеве в последующие сроки выход корнеплодов дайкона с единицы площади существенно превосходил их по этому показатели. Это связано с тем, что формирование корнеплодов происходило в сочетании уменьвения долготы дня и достаточной влагообеспаченности с умеренными температурами.

Таблица 1

Урожайность дайкона и редьки в зависимости от срока посева в открытом грунте (1991-1994 гг)

Срок' Урожайность , Касса то- Уровень X цве-

Образцы посева товарных кор- варного товар- туш-

неплодов, кг/м* ■ корнеп.кг ности, X ности

Зимняя круг-

лап белая - II-III 2.74 0,290 89

Грайворонская декада ' 3.02 0.395- • 87 -

Дракон ■ мая' : 1.70 0,205 27 100

Клык слона 0,89 ■ 0,106 25 100

■' НСР 05 = 1.69 0,77 .

Зимняя круг-

лая белая I-II 3,32 - 0,362 91 ■ -

Грайворонская декада - 3.81 ' 0.402 . 89

Дракон ИЮНЯ 3,04 ,0.366 32 100

Клык слона . ■ 2,63 • 0,318 ,30 100

; НСР 05 = . 1,23 0,63..

Зимняя круг-

лая белая II-III 3,21 0,348 91 -

Грайворонская декада 3,55 ... 0,395 , 88 -

Дракон \ июня 4,64 0,680 . 68 39,8

Клык слона,. . 4,03 0,506 72 47,0

НСР 05.= 0,27 ' 0,158

Зимняя,круг-

лая белая I-II ■ 2.41 Ь,264- . 32 -

Грайворонская декада 2,53 0,277 89 - - ' -

Дракон имя ■ 6,20 0,865 89 32.6

Кяык слона 5,67 . 0,775 87 39,9

-V НСР 05 '.= - . 1,1В 0,183

- 11 - ,

Аналогичная тенденция наблвдалась и по масса товарного корнеплода. Если в 1-й срок посева (II-III декада мая) иасса товарного корнеплода редек была bubo этого се показателя у дайконов в 1,5-2 раза, во 2-й срок посева (I-II декада ишя) у дайконов и редок корнеплод имел приблизительно одинаковое цассу, то уве при посеве в 3-й и 4-й сроки масса товарного корнеплода дайкона была суцественно виве (в 1,5-2,5 раза).

Срок посева оказывал опроделвнноо влияние и на уровень товарности полученного урожая дайконов, который возрастал и изученных образцов с 1-го по 4-й срок посева с 25-272 до 79-8ТК. Одной из причин низкого уровня товарности при посеие в раннио сроки является сильная цветуиность растений дайкона. Сокращение светового дна до 15-13 часов приводит к уивнызэнив процента цветущих растений на 30-40Z.

»

Таким образон, оптимальный сроксш посева дайкона в открытой грунте для получаша товарах* корнеплодов в Нечерноземной зоне России является 1—11 декада ивля.

2. Горвоиалышй баланс растет:^ £ü::ona о запцспкости от продоиштелышети светового дна.

Низкий показатель урожайности корнеплодов дайкона при посеве в ранние сроки обусловлен высоким процентом стеблеваний. Поэтому имеет больвое практическое значение изучение причин, стимулиругщих образование Цветочного побега, а такяе тор-иозячих его развитие, что позволит разработать приемы управления развитием растений с помоцьв <?иторвгуляторов.

Для изучения использовали сортоойразцы дайкона Дракон, Клик слона и гибрид Fl Spring Teller, Варьирование продолви-тельностьв светового дна достигалось путей посева культуры в разные сроки.

Результаты исследований показали, что сокращение светрво-го дня на 3-3,5 часа приводит во всех изученных сортообразцах дайкона к достоверному (в 2-3 раза) снижении уровня ауксинов (Ш). в 2-6 раз уровня цитокининов (ЦК) и & 2-5 раз уровня

- 12 — ■ -

гнббереллинов с ГА). В Tose время отаочался значительный рост (в 4-10 раз) абсцизовой кислоты (АБК). Поатомц мояно предполо-аить. что попиленное содераание ЦК, ЙНК, ГА и высокое АБК способствует сниаешш количества цветущих растений (табл.2).

Таблица 2

Гормональный баланс растений Майкопа, выраценных в условиях различного светового дня

Срок Продол- Содераание ситогормонов, нг/г сух.в-ва X цве

посе- жит, све г. ИУК ЦК ЙВК . ГА туа-

ва дна иости

Дракон

1 17*0?" 60 ± 11 90 ± 13 17 ± 4 49 ± 2 100

2 . ■ 16*23" 43 ±' 2 72 t 7 ' 12 ± 2 38 ± 7 100

3 15*57" 38 ± 1 48 i 1 ■ 43 1 21 17 ± 2 22,0

4 ■ 13'24" 20 ± 5 15 ±, 4 : 56 t б 22 t 7 13,2

К л н к' с лона

1 17*07" 55 ± 23 59 ± 17 . 17 ± 9. 45 ± 12 100

2 15'23" 32 ± 10 84 ± 13, - 70 ± 0 100

3 , 15*57" 28 t 1 42 ± 11 33 ± 12 11 ± 7 25,8

4 13*24" 19 í 8 30 i 1? 63 ± 9 9 ± 1 24,0

S р г 1 n g Т О 11 0 г •' F1

1 17*07" 50 ± 7 92 i 0 8 i 2 . 90 i 1 100

2 16'23" 50 ± 33 62 t 1 13 i 4 70 ± 1 87,2

3 ..• 15*57" 40 t 7 30 i 2 44 ± 25, 39 ± 3 15,5

4 .13*24" 15 t 2 15 ± 2 55 i .3 26 ± 3 0

* Вевязи с этим,слодупцим этапом исследований было изучения аозмолностой ннгнбировашш процесса цвототш дайкопа с по-аоцъп экзогенной А5К, для чего такаа проводили обработку растений ретардантами (хлорхолинхлорндои и хлорэтнлфосфоновой кислотой), которая часто вазывает образование стрессовой АБК и

" ' ■' ; Л ' - 13 - : . ;-■/' ■

снижает уровень гиббереллинов. Обработку проводили в Фазе'2-х пар настоящих листьев, . ,

(О Го

Опрыскивание растений 1 и 2 сроков посева (III декада мая и II-III декада ивня) оказало действие только на длину цветоносов, не оказав влияния на число цветущих растений. Результаты обработки соргообразцов- дайкона 3 срока посева (II декада июля) представлены в таблице 3.

. : ' • . . Таблица 3.

Влияние обработок регуляторами роста на количество - цветуцих растений дайкона (третий срок посева)

Варианты опыта

Процент цветущих растений,%

Дракон

Клык слона

ЙБК, 4 мг/л . ЙБК. 20 мг/л ЙБК, 40 мг/л ССС, 0,25 А 2-ХЗФК, 0,25 % Контроль

20,7 г 1,3 25.6 s 1,6 3l,4î 1.8 33,3 î-1,9 12,1 t 0,9 45,5 £ 2,0

25,3 t 2,1

25.3 î 2,0 23,5 t 1,2

38.4 t 3,1 14.8 ± 0,7 55,1 i 4,1

Полученные результаты свидетельствуют, Что обработка растений ЙБК различной концентрации снижала количество цветущих растений дайкона на 15-50 % .по сравнении с контролем. Обработка хлорхолинхлоридом (ССС) по своей эффективности сравнима с ЙБК. Наибольшее влияние оказало опрыскивание растений дайкона 0,25.2 раствором хлорзтилфосфоновой кислоты (2-ХЭФК). Эта обработка снижала количество цветущих растений в 3,7-3,8 раз по сравнении с контролем, В работе были также применены, растворы 2-ХЭСГК более высоких концентраций (0;5-1,0 2), которые, однако, оказались фитотоксичными для растений дайкона при обработке в'данной фазе, что вызвало oser листьев и их деформации, а затем развитие слабых растений и их выпады.

• - 14 - -

Данные по изучении гормонального баланса и применению фиторегуляторов позволили сделать вывод, что гормонами, определявшими переход растений дайкона к цветении, являются гиб-береллины и ЙБК. Повышение уровня первых в листьях дайкона предвествует переходу растений к фазе цветения, а блокировка биосинтеза ГА (опрыскивание растворами ССС и 2-ХЗФК) подавляет этот процесс. Уровень ЙБК является вторым важным фактором контролирующим переход растений к фазе цветения. Повыиение ее содерваниа в листьях предаествует переходу растений дайкона к фазе образования корнеплодов. Обработка растений соответствующими фиторегуляторами способна вызвать переход растений к фазе цветения или фазе образования корнеплодов'лиаь в пределах нормы реакции данного генотипа,

Таким образом, знание гормонального баланса дайкона, выращенного в условиях различного светового дня позволяет разработать приемы управления развитием растений с помощью фиторегулаторов, в зависимости от направленна использования посевов этой культуры (семя - корнеплод).

3. Особенности формирования уровая дайкона при разных площадях питания. На получение высоких урожаев наряду со сроками, такве оказывают влияние и площади питания. Проведенные в 1991-94 гг. исследования по изучении влияния различных площадей питания на рост и развитие растений дайкона показали, что уровайность, размеры корнеплодов, масса корнеплодов, уровень товарности в определенной мере зависят от схемы посева семян. В качестве объектов исследования использовали сорт дайкона Клык слона и дайкон сорта Дракон. Посев проводили во II декаде июля. Исследованные схемы посева дайкона, а именно: 60x13 см (площадь питания одного растения 0,09 кв.и), 60х25_ см (0,15 кв.м), 50x35 см (0,21 кв.м),. 70x15 см (0,105 кв.м). 70x25 см (0,175 кв.м), 70x35 cu (0,245 кв.м) - выявили сцщэственные различия по продуктивности посевов (табл.4).

Таблица 4

Уровайность дайкона при различных площадях питания (1991-1994гг)

Плоцадь урожайность масса то- уровень масса рас- доля

питания корнеплодов варного товарности тения со листьев

(схема кг/кв.и корнепло- X стандарты. в массе

посева) да, г корнеп-м.г раст.%

1.0,09кв.м (60x15 си) 2,0,15кв.м (60x25 см) 3.0,21кв.м (60x35 см) 4*0,105кв.и (70x15 см) 5.О,175кв.м (70x25 см) 6.0,245кв.м (70x35 см) НСРоз

5,16/5,20 6,03/6,10 3,76/3,52 5,32/5,54 3,77/3,86 3,20/3,10 0,86/0,83

465/470 74,3/76,8 686/665 32,1/31,4

860/920 91,2/92,7 1176/1232 26,9/25,3

795/740 84,2/87,3.1035/975 .23,2/24,1

585/610 79,9/80,3 817/855 28,4/29,8

680/695 82,2/86,5 904/928 24,8/25,1

805/775 88,5/90,1 1033/1017 22,1/23.8 102/159 • ■ ■ '

Примечания: в числитола - Клык слона, в знаменателе - Дракон.

Установлено, что наибольшая уровайность для изученных сортообразцов дайкона была получена при площадях питания 0,15 кв.и и 0,105 кв.ы. При выращшании по другим схемам посова существенных различий по урокайности корнеплодов не наблюдалось.

Нменьиение плоцади питания сказывается на снивения как биомассы всего растения, так и ,. в частности, массы корнеплода, Так при уменьшении плоцади питания с 0,245 кв.и до 0,09 кв.и наблюдается тенденция увеличения доли листьев в обцой пассе растения, что приводит к. снияении продуктивности за-

.- 1Ь -

пасанцих органов на 40-42*. Повидимоау это связано с таи, что продукты ассимиляции в больаоП стопени расходуются на создание больаого габитуса растений, с цальв занятия больвего пространства располоавния и подавления нонкурирувцих организмов. Результаты исследований показали, что несмотря на то, что при плоцадях питания 0,09 кв.м и 0,105 кв.а оормируптся товарные корнеплоды невольной массы, уропайность их с кв.м выое, чзм при максимальных плоцадях питания (0,21 кв.м и 0,245 кв.м), что связано с количеством размеченных растений на единица пло-цади, Нменьаениа плодаци питания до 0,09 кв.м приводит к сни-венил уровня товарности урошая к составлзэт у изученных образцов 74.3 и 78,8'4 соответственно. Таким образом, площадь питания является одним из существенных факторов, влиявдих на стандартность урояая корнеплодов. Полученные результаты свиде-тельствупт, что увеличение процента нестандартных корнеплодов происходит, в основном, за счет увеличения в масса биологического уроаая количества падких корнеплодов-недогонов. Зависимость количества уродливых и тресиуваих корнеплодов от плоцади питания не установлена.

Таким образом, оптимальными площадями питания для дайкона в открытом грунта в условиях Нечерноземной эони России является 0,15 кв.м и 0,105 кв.м (схемы посева 50x25 см и 70x15 см соответственно) - при рядовом размещении с использованием энергетических средств с колеей 1,8м и 1,4м.

И. 0ТН0ИЕНИЕ ДАННОМ К ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОЧВЫ НЕОРГАНИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЯМИ ТЯ1ЕШ НЕТАЛЛ0В И РАДИОАКТИВНЫМИ ИЗОТОПАМИ, 0 связи с ухудяениеи экологической обстановки в последние десятилетия возника&т необходимость в подборе культур и сортов, которые давали бы цромай, пригодный ма использования,

Обгектом исследования служил сорт дайкона Дракон, который вырацивали как повторнуп культуру на участках с внесением различных доз солей тяжелых металлов цинка, свинца и кадмия, ?а-зультаты проведенных исследований проставлены в таблице 5.

. ■ Таблица 5 Уровайность и содервание тявелых металлов в корнеплодах дайкона в зависимости от степени загрязненности почвы С 1993—1994гг)

Варианты опыта ¡Урожайность! Цинк. | Свинец | Кадмий кг/кв.м . иг/г сырой масса

1. Фон - ИРК 7.20 1.13 - 0,003

2. Фон + 1п 5 кг/га 8,65 1,12 -

3. Фон + 1п 15 кг/га 10,75 0.88

4. Фон + 1п 25 кг/га 11,15 1,18 0.02

5. Фон + РЬ 5 кг/га 13,35 1,05 0,19. 0,007

В. Фон + РЬ 15 кг/га 8,95 , 0,98 - - ' 0,002

7, Фон + РЬ 25 кг/га ■ 11,45 1,03 .' - 0,01

8; Фон + Сё 3 кг/га , 10,30 1,08 . - •' " 0,016

9. Фон + С(3 9 кг/га 8.65 1.04 " - 0,01 ,

10 .Фон + Сё 15 хг/га 10,70 1,79 0,006

НСР 05 0,62

Морковь 2,75-3,45 0,05-0,09 0,01-0,02

Свекла 4,20-5,42 0,10-0,18 0,02-0,03

пдк 10,0 0.5 0.03

По данным таблицы, внесение в почву солей.гп, РЬ, Сй в возрастающих дозах приводит к увеличению накопления биомассы. Получена достоверная прибавка уронайности корнеплодов -о всей вариантам опита. Отмечено, что 2п, РЬ, С<3, внесешшэ даве в достаточно больших количествах (25, 25, 15 кг/га соответственно) не сниаавт продуктивность растений. Такое повышение уро-вайности (в среднем на 50%), повидиыому, является ответной реакцией растений на стрессовуи ситуации, вызваннув загрязнениаи почв. Изучение биохимического состава корнеплодов дайкона показало, что внесение в почву солей тяжелых металлов не приво-

18 - ,

дило к существенному изменению их качества. Следует такав отметить, что независимо от степени загрязненности почвы в корнеплодах дайкона накапливается значительно меньшее количество тявелых металлов, чем уровень ПДК, и меньше'чем в других виро-ко распространенных культурах (моркови, свекле), выращенных на таком зе фоне.

Выращивание дайкона в условиях поваленного радиоактивного фона показало, что растение дайкона накапливает радиоактивных изотопов, меньие, чем их содержится в почве в 2-3 раза, при этом они концентрируотся, главным образом, в надземной части; Концентрация радионуклидов в корнеплоде примерно на 40% ниже, чем в листьях.

Таким образом, можно рекомендовать использование дайкона для выращивания корнеплодов на почвах загрязненных тяжелыми металлами и при определенной степени заражения радионуклидами,

и. некоторые вопросы физиологии растении дайкона.

Наряду с высокой биологической продуктивность*), ценными пищевыми и лекарственными свойствами, еще одним из достоинств дайкона является его высокая фотосинтетичвская продуктивность. Для выявления механизмов, лежащих в основе фотосинтетической продуктивности и оценки ее вклада в бйологическуп продуктивность были изучены: интенсивность фотосинтеза, фотовосстановительная активность хлоропластое (03А) и содержание пигментов в листьях 1, 2 и 3-й пары у сортообразцов дайкона исходные формы которых были японского (Blue Sty Fl, Sakurad]laa) и китайского происхоадения (Клык слона, Дракон).

Полученные экспериментальные данные (табл. б) показывает, что последовательное возрастание содержания хлорофиллов айв, а также, харотиноидов происходило по мере повывения яруса листьев и максимум содержания пигментов совпадает с началом фазы формирования корнеплода. При этом содержание пигментов в листьях сортообразцов дайкона японской селекции выше, чеы в

листьях сортообразцов китайского происховдения в 1,5-1,7 раз.

Таблица 6

Физиологические показатели фотосинтетического аппарата различных сортоойразцов дайкона

пара лисп ев Сорто-образец Содервание (мг/г с.и.) ФВй (икмолъ ДХФИФН/мг хл.ч.) Оотоассиииля ция С02 (мг С02/мг хл.ч.

хлорофилла |хлоро- й|филла В 1 кароти-ноидов

J д 0,45 0,13 0,18 106 33,5

I к 0,41 0,11 0,21 85 49,6

I S 0.62 0,20 0,28 67 27,8

I В ■ 0,66 0.21 0,29 133 21,8

II я 0,51 . 0,14 0,23 291 44,9

■II . к 0,54 0,17 0,25 252 44.6

II S 0,76 0,24 0,34 . 187 32,2

II в 0,81 0,25 0,36 333 22,3

III Д ■ 0,55 0,15

III К 0,6? 0,20

III S 0,95 0,32

III Б ' 0,85 0,27 Пкеница Горох

0,23 Гч СО 26,2

0,31 412 , • 25,4

0.43 3-14 21,6

0.37 353 15,1

12,1

. 14.2

где, Д -Драной, К - Клик слона, S - Sakuradjica,

В - Blue Sky Fl, Изменение содержания и соотношения пигментов отразилось на функциональной активности фотосинтетическоп иеибраны. По пере повышения яруса листьев величина фотавосстановительиой активности хлоропластов возрастала у всех сортообразцов. Наиболее существенные гвнотипические отличия по признаку ОВД по-

• - 20 -

лучены о фазе начала формирования корнеплода, когда отмечается самая высокая фотосинтетическая активность растений с собственным преимуществом у более урожайных сортообраэцов (Дракон, Клык слона. Blue Sky Fl), Таким образоа, повааение ФВЙ является у дайкона ответной реакцией фотосинтетичвского аппарата на возрастание спроса ассимилятов со стороны запасавдих органов (корнеплодов).

Обнаруженные различия по величине ФВА и содержанив пигментов у сортообраэцов не дапт полного представления о том, как отраяаптся выявленные различия в структуре и функциональной активности фотосинтетической мембраны на последувцих реакциях фотосинтеза, и, в частности, на интенсивности ассимиляции углекислоты. Результаты исследований свидетельству, что наи-больвая интенсивность фотосинтеза у изученных сардаобразцов была отмечена во 2-й паре настоящих листьев. Неоднозначные данные по эффективности световых и теиновых реакций фотосинтетического аппарата в 3-й паре листьев могут свидетельствовать о различных сроках формирования ого отдельных структур и систеи.

Таким образом, можно предположить, что в основе значительной фотосинтетической продуктивности лежат высокая, по сравнении с другими растениями, фотов'осстановительнап способность злектрон-транспортной цепи и скорость использования восстановительных эквивалентов в метаболических реакциях фотосинтетического аппарата.

■ ВЫВОДЫ

1. Выделены перспективные сортообразцы дайкона для использования в селекционной работе на: продуктивность - Нагив-saal Fl., Okanoto, Haruyoshl H2 Fl, Sprlns Teller Fl, Shln-Ichl Sobutori, Shunkal, Ней Сгоип Fl: качество урожая - Sensln Riso Fl, Haruyoshl El, Ней Crown Fl, Spring Festival Fl. Mino Early Long White; скороспелость - .-iaruyoshi N2 Fl, Blue Sky Fl, Haruyoshi Fl, Spring Toiler Fl, Spring Festival Fl; малая nor-

- 21 - ■

руяенность корнеплода в почву - Blue Sky Fl, Haruasanl Fl, Spring Festival Fl, Shunkai, Haruyoshi Fl, HaruBgani Fl.

2. Установлено, что оптимальным сроком посева изученного сорта дайкона Дракон в открытом грунте для получения товарных корнеплодов является I—II декада ивля. Для этого срока посева; отмечоны более высокие продуктивность (6,2 кг/кв.и), уровень товарности (89Х) и саыов низкое стеблевание растений (20-25Х).

3. Установлены оптимальные плоцади питания и схемы посева . для дайкона в открытом грунте: 0,105 кв.м (схема посева 70x15 см) и 0,150 кв.и (схема посева 60x25 см) - при рядовом разме-цении с использование« энергетических срздств с колеей 1,8м и 1,4м. Определено влияние различных площадей питания на урожайность и товарность урояая.

4. Выявлено, что сортовые характеристики семян дайкона и других представителей Raphanus satlvus L. существенно различается мевду собой (по массе 1000 семян,.очертании и форме семян и их изменениям при набухании, по размерам семян и их варьировании, по водопоглотительной способности семян, энергии прорастания и лабораторной всховести).

5. Показано, что фотосинтетическнй аппарат у сортов Дракон и Клык слона (исходный иатериал которых китайского проис-хоядения) характеризуется высокой эффактивностьв использования световой энергии при возделывании растений в условиях как открытого. так и зачищенного грунта. Сортообразцы японской селекции (Blue Sky Fl, Sakuradjiua) отличались устойчиво высоким содер1анием пигментов.

6. Выявлено, что сокрацение светового дня на 3-3,5 часа приводит к достоверному (в 2-3 раза) сниненив уровня ИНК, в 2-6 раз уровня ЦК, в 2-5 раз уровня ГА и значительному росту (в 4-10 раз) АБК, что способствует снивенип количества цветущих, растений дайкона. Обработка растений дайкона регуляторами роста (0,25/í р-ром 2-ХЗФК) снигает количество цветуцих растений в 4 раза по сравнению с контролем. "

- 22 -

7, Показано, что при выращивании дайкона на почвах .загрязненных тяпелыми металлами отмечается повиаенио урожайности (в среднем на 502). без существенного изменения биохимического состава корнеплодов.

8, Установлено, что независимо от степени загрязненности почвы, в корнеплодах дайкона накапливается солей тяжелых металлов в количествах, значительно меньвих, чек ПДК (цинка в 9-10 раз, свинца - в 2,5 раза, кадмия - в 3-15 раз) и в 2-3 раза кеньвв, чем в моркови и свекле, выраженных на таком ее фоне,

9, Показано, что растение дайкона накапливает радиоактивных изотопов в 2-2,5 раза меньве. чем их содержится в почве. Концентрация радионуклидов в корнеплодах на 403: низе, чем в листьях,

.. РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целы) получения высокой урожайности товарных корнеп- ' , лодов в условиях Нечерноземной зоны России посев дайкона сорта

Дракон в открытом грунте следует проводить в 1-11 декаде ииля.

2. В открытый грунт дайкон следует высевать по схемам 50x25 см и 70x15 см - при родовом размещении с использованием !иергетичвских средств с колеей 1,8м и '1,4м,.

3. Использовать установленные сортовые параметры семян в . семенном контроле и при определении цен на их реализацию.

4.С цельв снижения процента цветужности, при возделывании дайкона в Нечерноземье, целесообразно проводить обработку посевов в фазу 2-х лар настоящих листьев 0,252 р-ром 2-ХЭФК.

5. Рекомендовать для использования в селекционной работе на •продуктивность и качество урожая сортообразцм дайкона: Ней Croun FL, Hartiyoshl N2 Fl, Haruyoshl Fl,.Blue Sky Fl, Spring Festival Fl, Qkanoto, Shunkal. .

6. Рекомендовать использование дайкона для вырацив.ания корнеплодов на почвах загрязненных тяяелыми металлами и при определенной степени заражения радионуклидами.

■ ■/ - 23 - ■'.'..;.'.'-■■■. ' • : -СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Колонков П.®4, Иестакова Е.В, Интродукция дайкона в Нечерноземье // Вестник российской академии сельскохозяйственных наук,- 1993,- N 4,- С.25-28.

2. Кононков П.О., Иестакова Е.В, Еце о дайконв //.Приусадебное хозяйство.- 1993,- N 6,- С.22-23, ,

3. Эффективность электронного транспорта в хлоропластах амаранта и дайкона. при экстремальных температурах // Тезисы . докладов Третьего съезда всерос. обц-ва физиологов растений, 24-29 ивня 1993 г., г.Санкт-Петербург.- С,621 (в соавторстве).

4. Изучение гормонального баланса дайкона в зависимости от продолвительности светового дня //Тезисы докладов Российской научно-практ. конф, "Фундаментальная и методическая подготовка будущего .специалиста по экологии и охране природы",

22-24 ноября 1994 г., г.Орел (в соавторстве):