Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЮГЕ УКРАИНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕКЦИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЮГЕ УКРАИНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕКЦИИ"

/1-2&728

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На-правах рукописи ПЫЛЬНЕВ Владимир Валентинович

УДК 833.11.«321>: 631.524.84

ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЮГЕ УКРАИНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕКЦИИ

(Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени V кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА-1987

/к^С/ґк'^-Г л,¥-і'.у

Работа выполнена на кафедре генетики, селекции-и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.,

Научный руководитель—1 доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. Б. Коновалов..

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, ст. научный сотр. А. К. Федоров, кандидат сельскохозяйственных * наук Сандухадзе Б. И.

_ Ведущее учреждение — Украинский НИИ орошаемого земледелия. . - •-• .--..- _-

Защита состоится « .-*:'» лГ<Г. . 1987 г. на за-седании-Специализированного совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева в « 7Т * часов.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке ТСХА. л

Автореферат разослан « . . » СА^МрЛ 1 9 8 7 г

Ученый секретарь _ Л~

Специализированного совета— К)*._

кандидат биологических наук Л. Л. Березкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВОТЫ

'Актуальность проблемы. В постановлении XXVII съезда КПСС «Об" основных направлениях экономического и социального развития СССР;.наП986—1990 годы;и-на,период до 2000 года», а также в:Продовольственной :пр'ограмме СССР на период до, 1990ЛгодаЛ принятой ;на" майском -..Пленуме ЦК КПСС 1982 года, записано о",не*обходймости'повышения урожайности полевых"культур и«дальнейшего" роста1 пройзводст? ва'зерна. В связи с.этим.отмечена необходимость*" выведения новых высокопродуктивных-сортов растений. Таким образом, селекция и семеноводство полевых культур,'"в том числе и озимой пшеницы, приобретают особое значение. /7 _ -В настоящее время.накопилась богатаяЛинформация, позволяющая обобщить,и".сделать выводы* о'" результатахселек-ционной работы с пшеницей*.Подобный ретроспективный анализ дает возможность; выявить неиспользованные резервы" в "повышении урожайности-этойЛценнойГполевой. культуры, наметить пути дальнейшего "ее роста.""V,.. '.' ;; :;7,г,,;.. ,.,

В связи с этим,' весьмаЛактуальны*м"являётся "разработка приемов и методов*селекции,, приводящихЛ к/лювышению эффективности отбора-элитных.растений, оценки их. продуктив-

. ности на-ранних,этапах ♦ -этойЛработы,;"/Л'-....';'......

. : Цель и задачи исследований. , Целью ? исследований' являлось дать комплексную"характерйстикугизменения. морфофи-зиологических характеристик.озимой мягкой пшеницы.в-про-цессе селекции-в условияхЛ южной степи Украины и на основании этой характеристики предложить Лселекционные пути дальнейшего повышения-урожайности.пшеницы. ,'

- .: С этой.целью1.нами»былюпоставлены1задачи: 1)Л изучить характер ;изменения урожайности озимой шягкой лпшеницы на юге Украины. Определить, за? счет каких-;элементов структуры» урожая шло>этогизменение; 2)\ рассмотреть.формирование элементов:потенциальной и реальной.продуктивности ко-.лоса сортов озимой мягкой пшеницы различных периодов сор--тосмены; 3) определитьгхарактер изменения.длины колеоптиле пшеницы в.результате селекционнойгдеятельности; 4) оп-

Па)ч;» >а I .'.Слйлеаа'

т'.К08.-р^-Е.-і. г,. Дем-г ИМ. .Н..А.- Линнрсззиа

ределить, произошли ли в результате селекции изменения в характере налива зерна озимой мягкой пшеницы и роли отдельных органов растения в данном процессе; 5) выявить характер изменения качества зерна озимой мягкой пшеницы в результате селекционной работы. •;

Научная новизна. В данной работе впервые дана комплексная характеристика изменения признаков и свойств озимой мягкой пшеницы в результате селекционной деятельности На юге Украины. Особенно подробно, с применением метода морфофизиологического анализа, рассмотрено формирование элементов потенциальной и реальной продуктивности колоса главного побега сортов пшеницы различных периодов сортосмены. Показано, что основными элементами "структуры урожая сортов пшеницы, обусловливающими-рост ееуро-Жаинос'ти'вусловиях интенсификации производства зерна, на югеУкраиньРявляюгся число:зерен с колоса (за счет увеличения числа зерен в колосках) и масса 1000 зерен. При этом выявлено, что процент реализации потенциальной продуктивности колоса у сортов различных периодов сортосмены примерно одинаков (21 ...24%). Продуктивность колоса пшеницы в результате селекции возросла за счет закладки большего числа цветков в колосе." . " г

•*- Впервые определено, что в результате селекционной ра-боты'на повышение урожайности озимой пшеницы сократился разрыв'между массой зерна колосьев главноголи каждого' из* боковых побегов, между частями колоса по числу зерен и массе зерна. У сортов интенсивного типа последних периодов сортосмены выявлен преимущественный прирост сухого вещества зерновки на ранних этапах налива зерна'.* 7 : , Впервые показано, что у низкорослых высокоурожайных " сортов пшеницы по сравнению со средне- и высокорослыми'ее-сортами в наливе зерна листья нижних ярусов растения играют более значительную роль. • - -Ч-д." . -*1 - Практическое значение работы. Детальный анализі- результатов селекционной работы с'озимой пшеницей позволяет,' предложить приемы дальнейшего повышения "урожайности этой культуры селекционным путем.

: результаты проведенных исследований показали, что при селекции озимой мягкой "пшеницы на повышение-урожайности в первую очередь следует обращать внимание» на увеличение числа зерен в колосе, затем — массы 1000 зе'рен непродуктивной кустистости, растений. . • ,- ;*-; ''

-Выявленная сильная прямая корреляционная связь между ч"исл"6м";цветков в колосе на V этапе и числом зерновок в нем на XII этапе органогенеза может быть использована в качестве диагностического показателя для заблаговременного определения уровня урожайности пшеницы.: -.

На основании, проведенных, опытов" с. целью повышения эффективности ..отбора рекомендуется Ав; селекционном процессе отбирать колосья, имеющие маркерный.признак:" минимальное число неозерненных колосков у основания колосового стрежня (а. с. Л237125 СССР, 1986). ;.<;:у.......,

Рекомендуется проводить отбор низкорослых форм пшеницы с удлиненными.колеоптиле: по доле:участия второго и третьего междоузлий в общей;длине стебля (не менее 10 и

15% соответственно). \ \.....,:.,..;,♦...;., V-..

Рекомендуется при селекции низкорослых: сортов пшеницы обращать'.внимание на размеры-.и' продолжительность фото; синтетической деятельности не только флаговых, но и листьев нижних ярусов растений.-Для стенных условий юга рекомендуется отдавать предпочтениеостистым формам пшеницы. ',?,'.': :'.->•••.' П' • ' НУ :...;>_• -. • -.'••'.

Апробация работы.; Результаты диссертационной ч работы докладывались' на научной конференцин'молодых ученых Московской сельскохозяйственной академии. имени;.К.; Л. Тимирязева (Москва, Д984),. на второй* Всесоюзной конференции но экологической «генетике растений !и животных (Кишинев,

1984), в;"школе-семинаре,молодых : ученых,.«Сорт как фактор интенсификации земледелия»]- (Сёверо'-Западный НИИСХ,

1985),.на-'УАнаучно-теоретическойАконференции молодых сотрудников и аспирантов (Мироновский НИИСиС пшеницы,

1986). •• • ,-.„-,. „V--"--""--'- ----. •

Публикации.* По 'материалам диссертации опубликовано

8 работ>из которыхд7— вАсоавюрс1ве.• • 'и-.Е'т:"'-.' ... '-/ ; Структура-ич-объем диссертации..ДиссертацияАизложена на 114>странйцах7машинописного; текста и,состоит.из.введе- . ния,;обзора,литературы; экспериментальнойАчасти,; выводов, . рекомендаций" производству. Работа; содержит. 30,таблиц, 12 рисунков и -приложения- «Список"йспользованной" литературы':" • -'. включает ;227- наименований, "из;,них, 74,—на .иностранных языках.'™:?/.*.- •: • £1'*-;.л'-" .;••,/;"• ¿л^'-Ь.л'Г ' •'• - - -

.АУсловия,-объекты и методикач)исследований. .< • . : Полевые опытыгпроводились во "Всесоюзном селекционно-генетическом "институте (ВСГИ):в« 1978—1985 гг."в отделе : селекции и"семенов6дства.пшеннцы;1-«;1,д- ;.;',: ,-•••.. • >- •

Для решения; поставленных* задач взяты сорта у озимой." мягкойтшеницы,-которые были /районированы в разное время в Причерноморской степи.,Украины. „Сорта последнихЪлет .селекции включались в. опыт погмере: их "районирования или признания .перспективными.А*.->.V'AАviV. -* "г. '.

Сорта пшеницы «выращивались" в полевых условнях/на,де-лянках-10 м2;в"четырехкратной- повторности. Способ размещения вариантЬв'в повторностях • "систематический. Предше-.ственник —горох, на зеленый£кор*м;_.Посёв проводился сеял-

кой СС<ЬК-7 в оптимальные для данной зоны сроки (10...20 сентября). Норма высева — 5 млн. всхожих семян на 1 га, Под пшеницу ежегодно вносилось 4 центнера нитроаммофоски и 2 центнера аммиачной селитры на 1 га. '';'.

Учеты и полевые наблюдения проводились по методикам Госкомнсспи по сортоиспытанию с.-х. культур.

Все .сорта объединены в группы по периодам (этапам) сортосмены по времени их районирования (Кириченко и др., 1980). Кроме того, нами была выделена: шестая группа, куда вошли полукарликовые сорта пшеницы последних лет селекции: "

1. Крьшка, Кооператорка, Украинка, Гостианум 237 (районированы в 1929 году). і *"♦,.- . •

2. Одесская 3 (1938), Одесская 12'(1947),. Одесская 16 (1952), Белоцерковская 198 (1955). .'

3. Одесская 26 (1965), Степова (1968). —« -; 1 -.4. Безостая I (1959), Мироновская 808 (1963), Аврора (1972), Кавказ (1972). >. •

5. Одесская 51 (1969), Прибой (1973), Эритроспермум 127 (1977), Чайка (1982). .. V , •- -

6. Одесская полукарлнковая (1980), Одесская <75'(1982), Прогресс (1984), Салют (районирован не был), Обрий (1983).

Эта группировка применялась при изучении характера'из-менения в результате селекционной деятельности высоты растений, элементов структуры урожая, длины колеоптиле-и качества зерна пшещшы. -:'—*.• >^~-';,;-~'>:

При описании результатов экспериментов по определению потенциальной'.шреальной продуктивности колоса, характера налива зерна, роли отдельных органов растения в наливе зерна изучаемых сортов: пшеницы для большей наглядности полученного материалашрименена следующая группировка сортов по времени их'районирования с учетом высоты растений: ; 1." Крымка, Кооператорка, Украинка, Одесская 3,' Одесская 16, Белоцерковская 198 (1929—1955 гг., 125... 150 см).г, Ь

2. Безостая 1; Мироновская 808, Кавказ, Одесская 51, Эри-троспермум 127, Чайка, Степняк (1959—1982 гг., 110...125 см).

3. Одесская полукарликовая, Одесская 75, Салют, Прогресс, Обрий (1980—1984 гг., 75...90 см).

То есть" первая и вторая, четвертая и пятая группы сортов объединены, а сорта Одесская 12, Гостианум 237, Одесская 26, Степова и Аврора не были взяты вследствие непродолжительного их использования'в производстве на юге Украины. Сорт Прибой: ;заменен сортом Степняк, созданным методом ннднвидуального'отбора из сорта Прибой. "При изучении характера налива 'зерна к группе иолукарликовых'сортов"был добавлен сорт Бригантина. * .....- г г-"»«

Полученные в ходе эксперимента данные обрабатывались

на ЭВМ СМ-4-20 в вычислительном "центре Московской сельскохозяйственной академии имени К.; А. Тимирязева Методами дисперсионного н регрессионно-корреляционного анализов, описанными Б.'А. Доспеховым. (1985).

Результаты исследований. 4. В процессе сортосмены новые сорта пшеницы неизменно превышали по урожайности предшествующие; им сорта на 0,5...5,1. ц/га. Только п результате создания новых сортов озимой мягкой пшеницы урожайность этой культуры возросла в полтора раза по сравнению с сортами первого этапа сортосмены и у сортов последнего ее этапа* достигла уровня 41,5 ц/га (рис. 1). Закономерное превышение уровня урожайности сортов,последних периодов сортосмены над предшествующими сортами проявлялось во все годы исследований. Особо весомый вклад в дело повышения урожайности озимой пшеницы на юге "Украины внесли сорта интенсивного типа последних периодов сортосмены: Одесская 51, Прибой, Чайка, Эрнтроспермум 127,"Одесская полукарликовая, Одесская .75, Обрий и другие. - -;

В ходе изучения сортов озимой; мягкой пшеницы различных этапов сортосмены выяснилось, что повышение урожайности этой культуры в результате селекционной работы неизменно сопровождалось снижением высоты растений (рис. 2). Между урожайностью сортов н высотой растений обнаружена сильная обратная корреляционная связь (г=—0,78). У сортов последнего периода сортосмены высота растений снизилась по сравнению с первым ее этапом на 42 см, или на 37%, и составляет в среднем 72 см.

Уменьшение высоты растений в процессе селекционной ра-. боты произошло за счет сокращения, всех междоузлий стебля. Особенно заметно сократились второе, третье и пятое (подколосовое) междоузлия.

Увеличение урожайности сортов различных периодов сортосмены сопровождалось изменением отдельных элементов структуры урожая (табл. 1). Наши исследования показали, что в ходе селекционной работы с пшеницей несколько сократилась общая'и продуктивная кустистость растений. При этом для сортов степного экотипа всех периодов сортосмены (сорта Крымка, Кооператорка, Одесская 3, Одесская 12, Одесская. 16, Одесская 26, Степова, Одесская 51, Прибой, Эрнтроспермум 127, Одесская полукарликовая, Салют, Про-гресс,-Одесская 75, .Обрий) характерен несколько больший уровень общей .и .продуктивной'кустистости, чем для сортов лесостепного экотипа (сорта Украинка, .Гостианум 237, Бе-лоцерковская 198, Мироновская 808, Безостая 1, Аврора, Кавказ, Чайка). Это превышение Лзакономерно для всех периодов сортосмены_~/\Х;\

Нами не было обнаружено существенного изменения чнс-

Таблица

Элементы структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы различных периодов сортосмены (1980—1984 гг.)

Период сор. тосмены

Кустистость, шт. Число продуктивных стеблей на і 2 1 м , шт. Масса 1000 зерен, г

общая продуктивная

Число зерен с растения,

'ШТ.

1

2

3

4

5

6

НСРоє

4.4

4.5 4,3

3.6 3,9 4,0 0,3

3,2 3,5 3,4 2,8 3,0 3,0 0,2

417 378 366 314 374 371 66

30,52 31,97 35,65 35,84 36,70 34,35 1,40

40.0

43.1 44,1 47,9 48,7 61,0

4,0

1

ла продуктивных стеблей на 1 м2. В то же время отмечено существенное повышение массы зерна с колоса и с растения, массы 1000 зерен, числа зерен с растения. При этом сорта лесостепного экотипа отличаются большей массой 1000 зерен, чем сорта степного экотипа.

Выявлена закономерность увеличения числа зерен с колоса и массы зерна с.растения (табл. 2). У сортов озимой пше-

Таблица 2

Число зерен с колоса, масса зерна с растения и колосьев главного и боковых побегов (1980—1984 гг.).;,

Период сортосмены

Число зерен с главного колоса, шт.

Масса зерна, г -

растения главного колоса колосьев боковых побегов одного колоса бокового побега

1.64 1,69 1,85 1,95 2,06 2,31 0,18 0,85 , 0.89 1,07 1,07 1,03 1.П 0.19 0,79 0,80 0,78 0,88 1,03 - 1,20 0,24 0,40 0,38 0,56 0,60 0,64 . 0,71 0,14

о

3

4

5

6

НСРсє

25,7 28,9

29.2

32.3 30,6 35,2

2.9

ницы последнего периода сортосмены число зерен с колоса выше на 7,9 шт., или на 29%, по сравнению с сортами первых ее периодов. Главные колосья изучаемых сортов пшеницы обеспечивают 48...58% массы зерна с растения. В результате селекционной работы масса зерна с главного колоса возросла на 31%. Одновременно возросла на 52% масса зерна с колосьев боковых побегов. Наряду с уменьшением продуктивной кустистости растений это привело к увеличению массы зерна с каждого колоса бокового побега. Если.у сортов первого.

Урожайность, ц/га

40 35 30 25 20

О_

I 2 3 4 5 6 Период сортосмены

Рис.1. Урожайность сортов озимой мягкой пшеницы различных

периодов сортосмены. Среднее за 1978-1985 гг. Высота растений, см

НО 100 90 80

70

О

б Период сортосмены Рис.2 . Высота растений озимой мягкой пшеницы различных периодов сортосмены. Среднее за 1979-1&85 гг. . 1 ♦

периода сортосмены отношение массы зерна с главного колоса к массе зерна с одного колоса: бокового побега равнялось 2,13, то у сортов последнего ее периода—1,56. То есть в* результате селекционной работы у растений пшеницы произошло существенное сокращение разрыва между массой зерна с колосьев главного и каждого из боковых побегов, выравнивание их зерновой продуктивности.

Влияние элементов структуры урожая на изменение урожайности пшеницы показывают коэффициенты корреляции (табл. 3).

",У-:- - ' ' Таблица 3

Корреляционная связь между элементами структуры урожая озимой мягкой пшеницы . .

Сопряженность с

Показатель урожайностью продуктивной кустистостью массой 1000 зерен числом зерен с растения числом зерен с колоса

Урожайность ." .' . . Общая кустистость. . Продуктивная кусти- о'М*** 0,56*** 0 90*** 0,82*** 0,24* 0,48*** 0,33** 0,81*** 0 79*** - 0,90*** -0,95*** 0,87*** 0,26» 0,52*** 0,04 0 98*** 0 79*** • 0,90*** 0,81*** 0,76*** —0,29* 0 33**

Чнсло продуктивных стеблей на 1 кв. м . . . Число зерен с растения Масса зерна *с растения ........ Число зерен с колоса Масса зерна с колоса Масса 1000 зерен . . 0,35** 0 87*** 0 72*** 0,76*** 0 84*** 0,82*** 0 54*** 0,52***» 0 84***- 0,33** • 0 70***- 0,48*** 0,38*** 0,79*** 0,85*** 0,98*** 0,90***

Следует отметить сильную прямую корреляционную связь между урожайностью* и числом зерен с колоса, числом зерен с растения, массой зерна с колоса, массой зерна с растения, массой 1000. зерен.Юредняя' прямая корреляционная связь отмечена между урожайностью и продуктивной 2кустистостью растений, числом продуктивных стеблей.на 1 м2. Последнее объясняется .наличием не прямолинейной, а криволинейной зависимости ме2жду урожайностью и числом продуктивных стеблей на 1 м2, что, естественно, искажает значение линейного коэффициента корреляции между «этими показателями, делает его формальным.

Прямая связь между продуктивной кустистостью растений и массой зерна с растения, а также между продуктивной кустистостью и массой зерна с колоса свидетельствует о возможности создания;.сортов.пшеницы, сочетающих высокую зерновую продуктивность ;колоса и растения с повышенной продуктивной кустистостью растений......, -...-..

Сильная прямая зависимость между массой 1000 зерен и массой зерна с растения, а также между массой 1000 зерен и массой*зерна с колоса, числом зерен с колоса и растения говорит о возможности вести селекцию сортов пшеницы с увеличенными данными элементами структуры урожая. .: Сильная корреляционная связь между массой зерна с колоса и числом зерен с колоса, массой зерна с растения и числом зерен с растения подтверждает вывод о том, что, отбирая растения с повышенным числом зерен с колоса и растения, селекционеры повысили массу зерна с колоса и растения. Естественно, что такое повышение числа зерен и массы зерна с колоса и растения возможно и далее.

Анализ полученных экспериментальных данных показал наличие существенных сортовых различий по числу закладывающихся в колосе цветков (табл. 4). Полукарлнковые сор..........Таблица 4;

Потенциальная и реальная продуктивность колоса сортов озимой мягкой пшеницы различных лет селекции. Среднее за 1981—1982 гг......:.„-

Группа сортов

Показатель ЫСРге

Число цветков на V этапе органогенеза, шт.........

Число редуцированных цветков,

шт....'".-........

Число зерен в колосе, шт. . . Реализация потенциальной продуктивности, %'..,....

115,0 123,8 131,8 9,6,

90,3 95.Г 100,1 Ю.Ь

24,7 •28,7 31,6 2,1

21,4 23.Г 24,1 2,7

та пшеницы последних лет селекции (3-я группа) отличаются более высоким числом цветков в колосе на V этапе органогенеза по сравнению со старыми высокорослыми и современными среднерослыми сортами. Это превышение над соответствующими группами сортов. составляет 15 и 6%. Отмечено, что в процессе селекции возросло число редуцирующихся на дальнейших этапах органогенеза цветков. В то же время сорта последних лет селекции имеют на 16...28% больше зерен в колосе по сравнению с сортами первых этапов селекции. Т. е. процент реализации потенциальной продуктивности колоса главного побега у всех групп сортов примерно одинаков (21,4...24,1%). Следовательно, продуктивность колоса в процессе селекции возросла за счет закладки большего числа цветков в колосе. По числу заложившихся на V этапе органогенеза, цветков можно судить о продуктивности данного сорта. Это подтверждает сильная прямая, корреляционная .за-*

висимость между числом зерен в колосе (у) и числом цветков на\У этапе органогенеза (х): г = 0,91, уравнение связи у = 0,38х—19.12.

В процессе селекции общее число колосков в колосе озимой мягкой пшеницы существенно не изменилось, находясь в пределах 19...20 штук. В то же время у сортов пшеницы произошло увеличение числа продуктивных колосков за счет снижения числа неозерненных колосков колоса в среднем на 2 колоска.

Наряду с увеличением числа зерен с колоса заметно возросло число зерен в колосках. Число зерен в колоске колоса у полукарликовых сортов последних лет селекции выше, чем у. высокорослых сортов первых периодов сортосмены на 0,4, или на 26%. Сорта последних лет селекции отличаются повышенным числом колосков, имеющих три и более зерновок, Этот показатель у них(выше на 2,1 шт., или на 72%, чем у сортов первых периодов сортосмены.

В результате селекционной работы наряду с повышением урожайности сортов пшеницы, массы 1000 зерен увеличились масса зерна с колоса, число зерен с колоса (табл. 5). Заметен преимущественный рост массы зерна в нижней части колоса пшеницы. Это приводит к некоторому выравниванию массы зерна с различных частей колоса главного побега. Ес-ли-у;сортов первых периодов сортосмены соотношение массы зерна из средней части колоса к массе зерна из других его частей составляло 2,72, то у последних селекционных сортов оно равно 2,36.

Максимальное число зерен находится в средней части колоса (табл. 5). Несколько больше зерен имеет верхняя четверть колоса по сравнению с его нижней четвертью. В процессе селекции наблюдается увеличение числа зерен по всей длине колоса," в каждом его колоске. В нижней части колоса число зерен возросло на 1,7 шт., или на 50.%, в средней — на 5 шт., или на 26%, в верхней — на 1,2 шт., или на 25%. Следовательно, налицо преимущественный рост числа зерен из нижней части по сравнению с ростом их числа из других частей, колоса. Как и с массой зерна с колоса, з результате селекционной деятельности сокращается разрыв между числом зерен из различных частей колоса. Если у сортов первых периодов сортосмены соотношение числа зерен из средней части колоса к числу зерен из других его частей составляло 2,4, то у сортов последнего этапа сортосмены — 2,2.

В колосе пшеницы имеется некоторое количество неозер-ненных колосков (табл. 5). У сортов первых периодов сортосмены их в среднем 4,4. В результате селекционной работы число неозерненных колосков в колосе уменьшилось пример-но.в полтора раза. Но и у сортов последних лег селекции

О

имеются неозерненные'. колоски. * Максимальная часть таких колосков обнаруживается'в нижней части'колоса, минимальная — в средней его части. Это характерно для всех; изучаемых сортов пшеницы; Наличие дажеіу высокопродуктивных сортов пшеницы последних, периодов сортосмены неозернен"-, ных колосков дает возможность повысить 'урожайность этой культуры за счет уменьшения "их числ а, соответственно, увеличения числа зерен с -колоса';;.*. ^Г.:!.?!-;';; •:-• • .уУ--.. - • _у .

•'.'<• .: _ . - у ; • -_ т •~'*;г:~'\\-;л:, ;г',-«..-»';,. ".',',..- Г. Таблица'5 Изменение в результате селекционной работы; урожая зерна, массы 1000 зерен, числа зерен с, колоса и числа неозерненных колосков.' -..

' . , Среднее за [1981 — 1984 гг. , " >

Группа сортов ";; г- Отклонение от » 1-й группы

Показатель ., Ч НСРоз

- 2 3 • '•-2- 3

Урожай зерна,-ц/га . 30,8*3 40,49! 46,68 + 9,66 + 15,85 5,05 -

'•'Масса 1000 зерен; г>. 31,17; 36,45* 35.39 . .+5,28 -и.,* - -• '. + 4,22* '3,25 •

Масса зерна с колоса,- к„,-„ „г: к-

г*. - . .. - -.. , .» . .-,-. . 1,19 ; 1,50 .1,58. + 0,30, +0,39 0*23

...в т. ч. по частям коло- гчЧг,- ♦ '. у - г

са верх .'--- . . . * ;-' . > середина *. ..' •'• . НИЗ ... • • 0.16 0.87С 0,19 -, 1,07 0.21 1,11'; + 0,03 ; +0,20 +0.05 +0.24 0,06 '. 0,13 ,

0,16 • 0,24 0,26 + 0,08 + 0.10 0,08 .

Число зерен с колоса, Г"**

27,32. 31,30 35,18, + 3,98 :+7,86 ' '2,93

в т. ч. по частям ко- II *с ' -І =- *

лоса ...... ; -. .; '. верх ..., . .*• :-..' '. 4,671 4,90 • * 5.83 +0,23 +1,16 1,02

.. середина . ....... 19,21 21,59 24.21 + 2,38 . + 5,00 ' 1.69 "..

низ . ; • •,'.•• 3,43, ,5.14 ' +1.381 + 1,71 1.23." '

• 'Число неозерненных колосков, ШТ. ..'..".?, ..:..;; •

4,36 .2,74 2,82 —1,62- —1.54 0.65,

в т. ч. по частям коло- •и > , . „ };„; •_'/. І* ,, .

са . .,, •, •« . . .--.,. . . , верх . . . '. \, '', середина . У , . . о'эЗ 0,60 0,53 і '—0,33"" —0,40 0,50

0,16 3,27; 0,05 2,09' 0,04 2,26: —0,11 —1,18 —0,12 —1.01 0,13. 0,43

Л . ** • \ •. •■•.*. с - ' - у.уі*г- — ' • %? •

* Масса зерна с колоса в среднем за*, 1982---1984 гг. .** Колос на части делится-,следующим образом: верх и низ — верхняя и нижняя четверти колоса,-соответственно, середина—все остальное, (по длине колоса).' : - • • ::я }Г.-|;; :..- :-у; с -. ". ' ,

Оновываясь *;на закономерностях роста урожайности пше-А ницы в результате селекционной работы, с целью упрощения*" отбора колосьев с* высокойл зерновой -продуктивностью нами предложен 'экспрессметод-ашдивидуального:отбора, госнован-г

ный на визуальном выявлении наиболее озерненных, продуктивных на вид колосьев, имеющих маркерный признак — наименьшее число (0...1) неозерненных, в том числе недоразвитых колосков у основания колосового стержня.

Способ осуществляется следующим образом. Семена гибридной, мутантной или иной популяции высеваются сплошным способом в полевых условиях, как принято для конкретной зоны правилами агротехники. На делянках после наступления восковой — полной спелости отбирают до нескольких тысяч крупных колосьев, наиболее продуктивных на вид. Из них в нолевых или лабораторных условиях выделяют самые озерненные колосья с минимальным числом неозерненных колосков у основания колосового стержня. В дальнейшем идет обмолот колосьев и браковка по общепринятой процедуре по числу и выполненности зерен. Отобранные потомства используются для посева в селекционном питомнике.

На данный способ отбора нами получено авторское свидетельство СССР № 1237125 (Коновалов, Пыльнев Вл., Пыльнее, Нефедов, 1986).

Проведенные нами исследования показали, что высота растений озимой мягкой пшеницы в результате селекции сократилась на'42 см, или на 37|%;, а длина колеонтиле изучаемых сортов в это же время уменьшилась с 7,3 до 4,4 см, т. е. на 40%. Между высотой растений и длиной колеоптиле существует сильная прямая корреляционная связь (г = 0,76), что подтверждают полученные ранее данные (Бипёегшап, 1964; Кириченко и др., 1978; Лыфенко и др., 1980; Гилл, 1984).

Нами отмечена сильная прямая корреляционная связь между длиной колеоптиле и размерами второго (г —0,89) и третьего (г=0,83) междоузлий стебля. Эта зависимость дает возможность вести отбор высокопродуктивных низкорослых форм пшеницы по доле участия второго и третьего (не менее 10 и 15% соответственно) междоузлий в общей длине стебля, что упрощает предложенный ранее способ отбора по соотношению верхнего и нижних междоузлий (Кириченко и др., 1978) и облегает отбор низкорослых форм пшеницы с удлиненными колеоптиле, т. к. его можно проводить непосредственно в поле. Проведенные дополнительно опыты доказывают работоспособность данного метода отбора.

Современные сорта пшеницы выколашиваются на 3... 6 дней раньше, чем старые сорта. В ходе исследований выявлено, что у средне- и низкорослых сортов последних периодов сортосмены на 21-й день после цветения накапливалось примерно 49...53% сухого вещества зерновки, в то время как у старых высокорослых сортов прирост сухого вещества за этот период составил около 41%, т. е. в результате-селекции прирост сухого вещества зерна сдвинулся на более ранний

-Л

периояг Наряду .с. более* ранним;Колошением'Эта\рс6бенность наливалзерна: позволяет современным , сортам Накапливать * больше сухого вещества до наступления" засухил/Эдновремёнг, но эти :сорта обладают; способностью.к > накоплению - сухого вещества на.протяжении:всего, периода налива. Вследствие этого'::они используют,; любые; улучшения погодыл идобёспечй-' вают;. дополнитёльныйнурожаи зерна в различных условиях , выращивания.;* ;:;;;;д;, Сч*\;.*'-л*-л:'*-*-~"' '- -Тл;: ~*->Д,- .'-*--Удаление, листьев'различных;ярусов и остей приводит к снижению чнсла~;зерен, массыЛООО зерен и массы зерна с колоса, что:подтверждают;полученные ранее данные; (Мединец,"* 1967;. Бабенко идр.; , 1977;йКоновалов, .1981)., При, этом", показано, что у низкорослых сортов пшеницы интенсивного ти-" па масса* 1000 зерен и масса; зерна;с.колоса, сильнее, снижается при удалении, листьев-всех! ярусов. Это говорит?о;том, что у низкорослых-"сортов пшеницы роль флагового* листа; в формировании общей продуктивности выражена слабее, лчемл у средне- и высокорослых.-Поэтому, при создании?низкорослыхЛ сортов пшеницы следует уделять- особое; внимание>'длитель-ности жизнедеятельности:не-.только- флагового;'н6'и;лнстьёв-нижних.ярусов растения, на ;Что< обращали внимание,m дру-'" гие исследователи • (Бабужина, Л 983; ÄDuwayrb: 1984) .Злия-Л "" ние удаления 'остей; Hai изучаемые) показатели свидетельствует о том.'что ости'сами: по себе; не являются-признаком высокой продуктивности", растений,- но; повышают.засухоустойчи-вость сортаДчто'особенно важно'в.засушливыхЛусловиях: сте-

• пи..;"' *.......*irC3-uiAl<rb:bAXCIXJ-r- "-С?" * J> л .±сг4:г-**зЬк/г5

= Проведенные;опыты'показали*,что в результате селекционной "деятельности 'содержание белка в зерне озимой мягкой пшеницы снизилось в среднем на 2% и составляет;у1по-♦ • следних селекционных;сортов. 12.ч;13%. Несмотря ;наЛэт6, сбо. . ры.белка с единицы:площади:в;связи с повышениемЛурожай-ности пшеницьп возросли в среднемёна, 1; ц/га.ЛВыяснилось, что снижение содержания-белка: в-зерне не привело; к:суще"-: ственному изменению-его аминокислотного состава.г;ЛГ":;'~»*', В процессе селекционной работы заметно изменились линейные размеры зерновок. Особенно заметно увеличились их ширина итолщина. "В результате этого зерно.озимой? пшениЛ цы приобрело"более округлую форму,.что важно.для,снижения травмируемости: зерна при: механизированной;обработке и улучшения его: мукомольных: качеств. ",.:'.У<~£:£Г-Т ... -':Можно предположить,'что|дальнейшее повышение урожайности озимой пшеницы селекционным путем будет,происходить в основном5за';,счет»;увеличенйягпродуктивности.колоса,; при этом в первую; очередь" будетвозрастать число зеренЛсколо-са. Возможно незначительное увеличение в колосе числа ;ко-. лосков. Возможно,* несколько: возрастет; масса. 1000:зерен,\но

в засушливых условиях степи, как правило, не будет превышать 45...50 г.

Между потенциальной и реальной продуктивностью колоса всегда будет оставаться значительный разрыв. По мере повышения реальной продуктивность колоса его потенциальная продуктивность также будет увеличиваться. Решить вопрос о пределах данного увеличения в настоящее .время не представляется возможным.

Выводы

1. За время научной селекции озимой мягкой пшеницы с 1912 по 1985 г. на-юге Украины произошло несколько этапов сортосмены. В результате селекционной работы урожайность этой культуры возросла более чем в полтора раза.

2. В ходе сортосмены периодически чередовались сорта степного и лесостепного экотипов. Механизм повышения урожайности у сортов этих двух экотипов различен. Сорта степного экотипа обладают большей продуктивной кустистостью, но меньшей массой 1000 зерен. В результате селекции продуктивная кустистость растений обоих экотипов снизилась, а масса. 1000 зерен возросла.

Основными элементам» структуры урожая сортов пшеницы обоих, экотипов, обусловливающими рост ее урожайности в условиях ннтенснфнкациищроизводстна зерна, являлись число зерен с колоса и .масса 1000 зерен. Число зерен с колоса увеличивалось главным образом за счет возрастания числа зерен в колосках (многозерности). В результате селекции на урожайность озимой пшеницы заметно сократился разрыв между массой зерна с колосьев главного и каждого из боковых побегов.

- . 3. Повышение урожайности озимой мягкой пшеницы в процессе селекции сопровождалось снижением высоты растений. У сортов последнего этапа сортосмены высота растений на 42 см, или на 37%, ниже, чем у сортов первого ее этапа, и составляет в среднем: 72 см. Уменьшение высоты растений озимой мягкой пшеннцы в процессе селекции произошло за счет всех междоузлий стебля. Особенно заметно сократились размеры второго, третьего и пятого (нодколосового) междоузлий. , •!

4. Сорта пшеннцы последних этапов сортосмены отличаются более высоким числом цветков в колосе главного побега по-сравнению-с сортами предыдущих ее этапов. Процент реализации потенциальной продуктивности колоса у сортов всех периодов сортосмены примерно одинаков (21...24%). Таким образом, продуктивность колоса;главного побега озимой пшеницы возросла за счет закладки большего числа цветков в

колосе. Установлена ссильная прямая? корреляционная"связь';: "между числом заложившихся. цветков на-У этапе органоге: > неза:и числомзерен на*Х11/е)го:этапё. • .;г 1: • :-»%да*/.у* ' • .; .-".; .5. В .процессе с"е.7екции;на;ур6жайность' сократнлся-разрывй: между (частями колЬса-озимой; пшеницы по 'числу-'и массе зё-'-Г рён" Наблюдается преимущественный, :рост числа зерешимас": "-, сы зёрна с колоса в: нижней .'его .-.части. . у :: . , ., . х;1:,лК1 -';и '/с:

Не отмечено существенного! изменения, общего .числам ко/-лосков в колосе. пшеницы^В то же в'ремя примерно в полто- ...

- ра раза сократилось число нёозёрненных колосков., )'?г У. 1:1,-

. 6. Отмечена- сильная^ пр'ямая *корреляционая_ связь ;мёжду?>-размерами стебля;иГколеоптиле пшеницы. В процессе "сёлек-' " цйи сократилась длина колеоптиле сортов озимой мягкой пше-*„ ницы. Установлена {сильная,;"кор'реляционная .-, связь • между ф длиной колептиле нЧразмерами;второго и третьего'" междоуз-. лиц,стебляАэ;-ААоь,аНАЩГА-1А'А*ч- »Ж:;"'- ЧА'-'-л и~>-'Г-<*"--; 7. Современные.сорта/пшеницы;выколашиваются5на,,Зл.6, . дней раньше"ем сорта.первых«першэдов сортосменыГВ"то.же'_'<; время-у* сортов-последних; этапов; сортосмены "наблюдается

♦ преимущественный прирост; сухого вещества на ...ранних«.эта-.-" пах налива. зерна."Эти.особенностиж позволяют; современным^. сортам формировать;ДО"наступления.высоких температур;бо: Г лее, крупное ..зернЪ'Абольшей'массой'ШООзерен.Агх/Г;"-" V'7"1 :* 8.: У.Анизкорослы'хАвысбкопродуктивных сортов: пшеницы Г;

- лоследних периодов};сортосмены1;По сравнению с-высоко- и I среднерослыми сортами;-в наливелзерна. листья нижних;;я"ру%А;

:» сов растения /играют, более'значительную". роль. .;VАi>T?4-2 Л« '-'",,9. В ;степных?условияхг ости, являются органом."пЬвышаю" I : щим4засух6устойчивостьХ6зимой*>пшё*ницы.;,Онй; не -являются л ; сами г по себе-Г прнзнаком"высокой- пр6дуктавности-*растения,-у 7- но играю'т:важную1роль призасухёГ;: • -.; .„.:•!•> "йутЫЖк;л:%л

10. В 'ПроцессеАсёлёкцииА существенно, возрослиАразмёрыГ* зерновок- Особенно,сильно;увеличились их ширинаит6лщи-;С ч на,* в -.результате "чегосзерно, приобрело ;б6лее\ок"руглуюТфор-ч му. Вгрезультатё ; селекционной "1. деятельности снизилось'" в г' среднем.на -2%'*1сЬдержание:бёлка4в зерне,; хотяТсборы 1его -с единицы площади ..вследствие повышения урожайности пшеницы возросли. „- _ . , У • • <г* \.

Предложения производству . "'- "•

1. При селекции.озимой (мягкой пшеницы на .повышение урожайности ,следует\рбращать внимание на увеличение чис: ла зерен":;в колосе,г|мЪс'сы;1000-зерёни« продукта стости ,растений:|Пр"иГэтом' в.*пёрвую"очередь"

♦ стремиться', К-увеличениюАГчисла-зеренАвколосе.АА-лА»; ]у » "'> 2.-; .Установленная;.сильная-АкорреляционнаяА связьЧлГёжду .

«шелом цветков в-колосе На V этапе органогенеза и числом зерен в нем на XII этапе дает возможность уже на V этапе органогенеза определять с большой достоверностью будущее число зерен в колосе для оценки сортов и уточнения прогноза урожая озимой пшеницы.

3; С целью повышения эффективности отбора в селекционном процессе при снижении трудозатрат рекомендуется после наступления восковой спелости отбирать колосья, имеющие минимальное число неозерненных колосков у основания колосового стержня.

4. Отбор низкорослых форм пшеницы с удлиненными колеоптиле рекомендуется проводить по доле участия второго и третьего междоузлий в общей длине стебля, чтобы оно было не менее 10 и 15% соответственно.

5. При создании низкорослых сортов пшеницы следует обращать внимание на размеры и продолжительность фотосинтетической деятельности не только флаговых, но и листьев нижних ярусов растений.

6. Дл51 степных районов с засушливым климатом предпочтительнее создавать остистые сорта пшеницы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. 'До л го дворов а' Л. II., Пыльнев В. В. Качество зерна пшеницы в -связи с селекцией на продуктивность // Роль селекции и се-• меноводства в улучшении хозяйственно ценных признаков растений. — М.: ТСХЛ, 1982.—С. 3—7.

2. Нефедов Л. В., Пыльнев В. В. Изменение структуры стебля и длины колсоптиле у озимой пшеницы в процессе селекции // Науч-но-техн. бюл. ВСГИ. —1962 —Вып. 3(45). —С. 6 —П.

3. Пыльнев В. В. Изменение урожайности, некоторых морфологических признаков и качества зерна озимой мягкой пшеницы в результате селекции//Известия ТСХЛ. — 1983. — Вып. 6. — С. 53—57.

,4. Пыльнев В. В., Нефедов Л. В. Адаптационные механизмы роста урожайности озимой пшеницы и степных условиях//Экологическая генетика растений и животных. — Кишинев: Штиинца, 1984. — С. 221.

5. Нефедов Л. В., Пыльнев В. В. Роль листьев отдельных ярусов и остей в наливе зерна у-различных генотипов озимой пшеницы//На-учно-техн. бюл. ВСГИ.— 1984.— Вып. 2(52).—С. 11 — 14.

О. Соколов, Е. Л., Пыльнев В. В., Нефедов Л. В. Экономическая эффективность внедрения новых сортов озимой пшеницы//На-учно-техн. бюл. ВСГИ —1984 —Вып. 4(54). —С. 59-63.

7. Коновалов Ю. П., Пыльнев В. В., Нефедов Л. В., Лыфенко С. Ф., Гнрод П. Особенности налива зерна у различных сортов озимой мягкой пшеницы в условиях юга Украины//Известия ТСХЛ. —1986.—Вып. 1.—С. 73—80. ,

8. Л. с. 1237125 СССР. Способ отбора высокопродуктивных форм колосовых злаковых культур / Коновалов Ю. Б., Пыльнев В. В., Пыльнев В. М., Нефедов Л. В.—Опубл. в В. И., 1986, № 22.— С. 9.

. Л 58298 20/Ш!—87,г.4.:„Объем'1:п.:я; % Заказ-2012. 'Тираж-100

Типография Московской*с.-х." академии* им.! К. А.-Тимирязева;*'.:; ., - 127550,-Москва;И-550,-Тимирязевская, ул., 44 41 "