Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

, На правах рукописи

ТАРАРИНА Валентина Васильевна , УДК 631.527 :633.11«321» : 576.2(470.31)

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1989

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

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

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук А. С. Образцов; кандидат сельскохозяйственных наук Л.И.Королева. ~ ' ■

Ведущее учреждение — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока.

Защита состоится и^&Ф.^/^Т .... 1989 г.

.... --~ *

и «/ хг-.ащ'« Дании- специализированного совета

Д-120.35.О4'?Ьрц -Мс^/викоГг сельскохозяйственной академии пмски К. АгТимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке ТСХА. . • ..

Автореферат разослан -к ¿V-» . .1989 г.

Ученый секретарь специализированного со-кандидат биологических

'. Л. Березкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По 12 пятилетнему плану намечено довести валовые сборы зерна до 250-255 млн.тонн. Это ставит большие задачи перед селекцией растений, так как один'из главных путей повышения урожайности зерновых культур является создание и внедрение в производство новых высокоурожайных сортов. :

Важную роль в современной селекции играет конструирование моделей сортов, обладающих определенными морфофизиологическими характеристиками.' '■..:■,..-:' ■ - ■.

Для создания таких моделей может быть успешно применен ретроспективный анализ признаков и свойств сортов различных лет селекции. Тенденции, которые он обнаруживает, правомерно экстраполировать на ближайшие 10-15 лет и таким образом описать основные параметры модели (Кукаков, 1977, I985jHlggs et al. , 1981; ' Donald , 1985; Пыльнев, 1937).

. Чем полнее охарактеризована модель, тем лучше ориентация селекционера при подборе пар для скрещивания, отборах и браковках. В связи с этим вакную роль играет поиск новых показателей, хорошо отражающих хозяйственно-биологические особенности сортов.

Цель и задачи исследований. Целью работы было: I. Выявление • основных тенденций изменения характеристик сортов яровой пшеницы в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР. 2. .Поиск новых морфофизиологических характеристик сортов и выявление их информативности.

С учетом этого в задачи исследований входило: изучить урожайность и элементы-ее структуры У:сортов яровой пшеницы различных лет селекции; выявить, за счет каках элементов произошел рост урожайности; изучить соотношение реальной' и потенциальной продуктивности; проанализировать,показатели фотосинтетической; деятель- ■ •

Г" ~UËHТРАЛЬНАЯ! г¡2903

J РУЧНАЯ; СЯиЛМЭХБКАЧ

ности,' донорно--акцепторные отношения между потребляющими и производящими органами, а также изменение содержания белка в зерне . в результате селекции на урожайность.

Научная новизна» В работе дана о, помощью традициошшх .и но- , вых показателей всесторонняя характеристика морфофизиологичеоких - -особенностей сортов яровой пшеницы разных лет селекции в Центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР. . -

• Предложен новый показатель потенциальная продуктивность колоса к фазе цветения. Потенциальная продуктивность выявляется иа высоком уровне'питания, которое дается с момента цветения путем удаления всех колосков с одной из сторон колоса. Новый способ определения потенциальной продуктивности позволяет учитывать как потенциальное число зерен,1так и потенциальную крупность зерт -на,.а также"степень реализации их в урожае. Выявлена тенденция -...,. снижения'степени-реализации потенциальной продуктивности от ста-' рых сортов к новым за счет снижения степени.реализации потенциальной крупности- зерна. , ^ ,

. Предложен новый показатель,- коэффициент.обеспеченности потенциальной продуктивности вегетативной массой побега (рассчитывается как отношение массы побега к потенциальной:продуктивности,'-сформировавшейся к цветению). Коэффициент обеспеченности позволя-■ ет количественно охарактеризовать напряженность донорно-акцептор-ных отношений в системе колоо (зерно) - вегетативная масса. Между степенью.реализации потенциальной продуктивности и коэффициентом обеспеченности выявлена прямая корреляционная связь.

Предложен-способ экологической оценки сортов, позволяющий-определить.плаотичность сорта раздельно за 2 периода вегетации: ' -всходы - .цветение -и цветение восковая.спелость (а.с. 14^5647 ■ СССР, 1988).

• Даио физиологическое обоснование оценке потенциального, генетически детерминированного содержания белка в зерна с помочью пинцировки. При этом за потенциальное принимается содержание белка "в зерне'пинцированных колосьев, у которых в фазу цветения уда-,лена половина колосков; - • " -

-, - Показано, -что гибриды ярово.1. пшеницы Р,- имеют более высокую -степень.реализации потенциальной продуктивности, чем»их родители, независимо от компонентов - скрещивания.' Предложено'для более точеного определения уровня генетического гетерозиса; а также характера наследования в р^ числа зерен, массы IOOO зерен и содержания белка в зерне использовать прием пинцировки, позволяющий сгладить -модифицирующее действие среды во- второй период вегетации'. -..." .

v Практическая значимость работ» Всесторонний морфофизиологн-ческий анализ изменения.сортов яровой.пшеницы в ходе селекции дает дополнительные аргументы в пользу преимущественного отбора на продуктивность; озерненность колоса";и колоска; увеличения числа колосков в колосе,, поскольку. с'.увеличением этих элементов связывается прогресо селекции на урожайность в ближайшем будущей. При этом масса 1000 зерен.должна-:сохраниться на уровне,-достигнутом в •настоящее время у лучших по:этому,-показателю сортов..Особое внимание должно быть уделено увеличению стабильности урожайности. .... - : Новые показатели," предложенные, в диссертационной работо, . позволяют более полно, охарактеризовать исходный материал, более точно оценить уровень гетерозиса, а также характер наследования в Р,.числа зерен, массы 1000 зерен; содержание белка в-зерне.

. Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на'научных, конференциях ТСХА в 1986,/1987. годах,, а также на сессии Научного Совета АН.КазССР "Фмзиологоггенетическиб: основы устойчивости и продуктивности растений"- в 'Алма-Ате в 1987 год}. ..

■ ■ - Публикации, По материалам диссертации опубликовано 2,статьи (в соавторстве) и получено■авторское свидетельство на изобретение - г-Объем работ». Диссертация изложена на 128 страницах папино- . писного'текста, включаетЛ2 таблицы,; 5 рисунков и состоит-из введения, обзора литературы,'экспериментальной части, выводов,практических рекомендаций. Список .-литературы содержит 276 наименова- . ний,"в той числе 44 ыа иностранных языках,.В приложении помещено 6 таблиц. .>■,-

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И UST0WKA 1'ССЛЕДСВАНИ.1

. Работа:выполнена на ка£едре генетики, селекции и семеноводства полевых культур ТСХА в 1985-198?.гг..Опытные посевы лрово- . дили,на полях<селекционного севооборота лаборатории селекции и генетики ТСХА. •

Для проведения исследований было взято 8 сортов яровой пае-

• шщы различных периодов сортосмены: Лютесценс 62 и Лютесценс

• 1935/1-1-й период; Минская :a. 68h 153/9;- 2-й; Ленинградка и • ■ .Московская 35 - 3-й; Белорусская 80 и Родина - 4-й.

■.:'. Все сорта относятся к разновидности лютесцено и имеют примерно одинаковый вегетационный период. Сорта экологически приспособлены:^ Центральному району. Нечерноземной зоны,, многие из них были в.нем районированы, или остается районированы по настояцео время. Линии Лютесценс 1935/1 и 68и153/9 не были районированы .(о>принадлежности их к тому или иному периоду сортосмены поэтому говорится условно), однако они являится характерными представителями- определенного периода селекции. ,'•»!'. .у

. Гсеницу высевали по пласту клевера ручной сеялкой CP-I- нормой 5,3 млн; всхожих семян на га. Повторение ^-крьтноа, расг.одо-■,'Xühku:сорюв внутри повторении,рендомизкровенлоо, 'площадь'делпа--

ки -4,8 м . - - " . '

. Гибриды'.первого поколения высевали ^блоками по схеме: ç,r„o Блоки размещали рендомизированно.'"Длина ;рпдка L м, делянка двух рядковая. . * \ ' ъ > . \ *">"

Плозддь листовых пластинок вычисляли, как произведение дли- . :: ны пластинки'.н^'ее*; иирину, умноженное-на коэффициент 0,67: (Аникеев, Кутузов, I96I)V 4»* - .

Пинцировку проводили в фазу цветения на типичных колосьях г -главных г.обогов и средних рядков.-.Пинцировка заключалась-! в удалении всех, колосков' одной из сторон колоса.~ВЛ985'Г0ду било про- *, пинцировано по< 60 колосьев каждогоf сорта", в 1986-1987гг.' - по 160 . Содержание:белка.находили, -умножая содержание общего азота • (определяли по Кьельдалю) на 6,25. : v ' - - * \ i, - : Полученные .экспериментальные данные обработав методами дис-

порсионного ; и корреляционного анализов Значимость ; коэффициентов ... ' » - 1 " , " i • -корреляции на уровнях?0,05; 0,01; ,0,01 обозначена х, хх, ххх

соответственно'. • •

, • ' ' ' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ * , ' '

.' „И'ч .и Л • 'Л' » f ri .L ■■ ' V • > . " . .. . . . "' • V

• • * . • ■> ' r ' . »..Л«!'. ; .1 4 ..4 < :'.»■-■ .•.'«>"' i \ ".» !'■ '.s „' • ■ S ff .;•■•.■» • .■, -

- " • \. г.,-.-.•r. ¿v •:.«•'-. ** • -o»* j- .»

I. Урокай и элементы его структуры - . * • . -,

" • •. » ; ч

- :. :. Лучгие" современные сорта яровой; пшеницы:по урожайности про- .. вышапт сорта первого периода, сортосмены'-на 25-80%. Наиболое уро-.Л жайными оказались-не сорта последнего^периода.сортосмены,. а сорт;. Московская 35;'Однако в наиболее:благоприятный год (1987) наивысший урожай дал сорт Белорусская 80.' По*числу' растений ,с; I м2 ка.-' ких-либо закономерностей,"связанных-со степенью'интенсивности сор тов не отмечено; То же можно сказать о. продуктивной кустистости, . хотя.у сортов последнего* периода сортосмены этот показатель нес-.

колько ниже.*.; ...','-. • . .■»'- •■■....". :•

• - В результате селекции увеличилась масса зерна с главного колоса,"это произошло за счет изменения числа зерен с колоса при. некотором увеличении числа колосков, -а также их ооерненнооти -■■,.■■ (таблЛ). В то же время по массе ІОСО зерен определенных.тенденций не отмечено. . '

•-■ , . . Таблица I

•Продуктивность колоса и ее элементы, І985-І987ІТ. »•■;-'<■

■ Сорт.. Масса зор-Маоса на колоса,1000 зе-г ^ рен, г Число зе--рен с колос а, ит. , Число колосков, . шт. -Число зерен в ; ко-, лоске,шї»

Лютесценс 62" 1,10 ' 88,1 28,5 15,3 . 1.8 , ,

Лютесценс І935/Г 0,95 • 36,7 25,8 14,8 . ,1.7 :

68 Л 153/9 ^ - • ІіЗО 42,4 30,6 • ■ 15,6 \ 2,0

Ші некая 1,21 38,1-' 31,4 16,2 1.9 -

Ленинградка ■ . : 1,22 : 36,0 33,7 16,8 • 2,0

Московская 35 ■„'■ 1,ЭЗ 42,4- - 81,1 • 16,3 1,9

Белорусская 80 Г : 1,29 36,6 .•;, -84,6 І7.-І 2,0

Родина ; " .1,25 34,6 85,0 , ; 16,5 2,1

Следует-сказать, , что в неблагоприятна по увлажнению годи различия по урохайнооти и по продуктивности колоса между сортами уценьаилась,. тенденции ослаблялись; как ыа биаа/ например,- в 1985 году- о; засухой во время в'алива и в І986 году і характеризующимся веоенно-летней засухой; Во йлакиом 158? £бду возрастала раз ница по:урожайности меаду йіарішл:й йбвіііїв сортами, более.четко -проявлялись ієнд91іци13 увеличения в првцоссь ьвлекции продуктивное ти:колооа^ числа зерец;. йаеркеййоотк І кблоокаі• - . •*:- ^ /-,: Что .кисаетон ЬЙрЙ родш^котноййц&гййй последнему периоду

-сорюсконы,- то oro¡ нельзя?признать,достаточно характерным для -сов-

■ ременных интенсивных сортов. ■ По урожайности он> превышает только . : сорта первого периода сортосмены. !

' В результате Гселекцшг>на урожайность^высота .расто'ний.снизилась на 25% за_ счет" уменьшения-длины всех междоузлий-прішорно .в одинаковой степони. < " ' "" , ' » - - У

Во все'годи*исследований выявлена.сильная прямая корреляци-' онная связь между урокаЯностькгл.иросрй зерна о главного колоса '(коэффициент корреляции'v-í¡за 1905, .1986,-1987'гг..составил соот-1 ввтетвенно 0,77х;-0,9СІ^,'О^эг30?*)^^числои зереН'о колоса :( гш- 0,80х, ¡0,75х, 0",вЗ*3^) ,\числом зерен в 'колоске ¡ ( -t=0,56, - ¡

ї 0,79х, 0,85xx),-.¡числом колосков;(лсеО,.75х;і О,72х,-ОІ88хх).;Меіїду- ■ ■í"..* і * * її v * í 4 . урожайностью и. массой'ІООО зерен.связь'.не установлена."Не уста-■-.

■ новлена такие связь о продуктивной-кустистостью:«-высотой растения

2. Потенциальная, продуктивность колосаи.ее реализация:

Данные.о потенциальной;продуктивности позволяют определить.

.'потенциальные возможности cops^*, оценить ¡разницу ¿езду потонциаль-

: ними и реальными-его возможностями," .а также проанализировать ое -

■причини. ' Г * •« \ ,-

О.Ы.Купэрман;(1973)'предложила.учитывать"потенциальную про-

^дуксивность колоса;по числу, .заложивпихся«наІУ-У этапах органого-

¿.ноза. элементов ..продуктивности ^ колоса. Это. позволяете, довольно <* „. --V-- ■ * * ■ ' г S * ' ' '

• высокой, точностью выявить потенциальные возможности колоса на са-,

ыых ранних, этапах.органогенеза. Однако, этот, метод;имеет . ряд tсу- ■

* явственных недостатков:і^трудоемок;* 2) .уничтожаются, анализируемые растения,"" в' том,;числе;.и, растения / обладающие, высокой * потенци-

í-альной продуктивностью;■ з) 'факгичеср .учитывается, не, по'тенциальная -* продуктивность,-, а. лишь •потенциальная; озерненность .колоса,, .в то. вро

мя-как.потенциально возможная,крупность зерна оотается-вне.поля, зрения. Поэтому он иожет'привести к неверным представлениям". .Так," г методом ®«М.Куперман установлено, что разрыв между потенциальной \ и реальной продуктивностью колоса у. старых сортов гораздо больше, ■ чем у г современных (Сабадин, 1981; Ремесло и др.;<-*ьго<ла. , 1987) ." Однако известно, что именно современные сорта¡отличаются нестабильностью.урожайности и при неблагоприятных условиях имеют более щуплое.зерно, чем у старых сортов., . . .>;■-

ЛП-г .^Предлагаемый нами метод позволяет учитывать потенциальную-' крупность¡зерна, он нетрудоемок и-позволяет сохранить: часть зерен о анализируемого г колоса. / , - -*

' ;Цы исходили из того,' что потенциальную продуктивность можно ' ■". * выявить на высоком уровне питания. Высокий уровень питания дается о момента'цветения путем удаления колосков о одной нз сторон_ ко- .1' лоса. * .

: *'■.Выявлено, что аттракция колосков одной из сторон колоса*прак-.тйчески'.не связана о аттракцией колосков другой стороны (Коново- ; лов, І98І).; К.Г.Тетерятченко, (196?) показал, что колоски, сидяаив по одну сторону стержня колоса теснее.связаны проводящей системой, чем колоски, расположенные рядом, но по другую сторону стержня. -Это же.подтверждено при распределении меченных ассимилятов, .оттекаввих из ооти. цветочной чешуи в. колоске г.аеницы,'между зерновками сооедних колосков (Сооо „Еуапв , 1983).

' V Основываяоь на этих исследованиях', вероятно, можно констатировать, что колос, как аттрагируюздй орган состоит из двух относительно, автономных аттрагирущих групп. Следовательно,удаляя колос-}ки сЗ'одной из сторон колоса, мы удаляем одну аттрагируьцую группу. При' втом;на сотавшуюся аттрагирукздю группу приходится.вдвое боль. ие вйготбтйвноЯ массы, что позволяет этой.половине колоса реали—

• зозать свои потеициалыше возможности....Такое-усиленное питанко < «ведет к укрупнешт:3орон,:в .оотав2ихся колосках, -что'дает продстав-. донке о. потенциальной массе, IOCO зерен'у; данного' сорта в:конкретный ход, как это;отметили Ю.Б.Коновалов."Т.ГиХупацарип,. Л.И.Ко-

i,ролева (1981). .Кроко¡того,:в этйх".колосках-зазязивоотоя дополни- .

; тельное число; зерен,-что -говорит о■!наличии:в колосе жизнеспособ-: - - ;»' - •. - -

• НИХ цветков, бесплодие которых связано,С дефицитом питательных ВО'

ществ. • - , _ ^ \ „ -

, , Удвоендая масса-зерна пинцированного 'колоса в=фазу«полной • .спелости дает представление,о потенциальной•продуктивности, ejop-■ цировавЕейся'к .дазе цветения. -Удвоенное ечисло зерен-"о потонцк- . альном числе зерен К:зтой фазе;,Масса IOOO зерен;.как отмечалось ■ вы_е;,характеризует потенциальную,крупность:зерна.лТаккм"образом, -учитывается и потенциальная крупность зерна и-потенциальное число зерен. " >Г -» ' ■

- - , По потенциальной продуктивности колоса, ;а также по числу эо- : рен существует-более выраженная тенденция увеличениям ходе селекции, 'чем Г.0 реальной! По потенциальной-массе 1000-зерен никаких-

тенденций но обнаружено (табл.2). -

* * ' . ' , ' > — <* * * * -. • '- .•.■ Степень реализации-потенциальной! продуктивноети; зависит от :

условий второго:периода вегетации,- а также от-сортовых особенностей'. Самая низкая.степень реализации у всех сортов'наблюдалась в •• 1985 году, т.к. период налива характеризовался засухой,.что вызвало' сильный дефицит метаболитов.' Хуже всех реализовали свои потен-".-; циальные возможности сорта: интенсивного типа,' так степень .реали- .. зации потенциальной,продуктивности у интенсивного,сорта.Белорус- „ екая 80 сЛтавила-всего"5б^,;в то время::как;у;Лютесценс1б2:--. 75,8%; 1986 и 1987-годы.характеризовались¡относительно благопркят-ными условиями налива, что- позволило- более -полно;реализовать по- , •

: Таблица 2

Реальная и потенциальная^продуктивность колоса'и -

ее олеиенты, 1985-198? гг. с' -V .

Сорт

Масса аер-Сте- "Масса 1000 на 20 ко- пень-'ае^ен, г__ Л.осьевлг_ реали-реал;_-0.

реаль-по- „"!і""_ная генная . • ■ ци-цп- нон • аль' аль-.

пая

про-

дук- ; тив- ■ н0сти,

ная

Сте- Число пень - '£ЄН '

ции. цов потенциальной -ыассы 1000

зерен,,; !

зе- Сте-

._П9НЭ і •

-ПО- РеаЛИ_ тек-зации

££ ПОТЄН-

циeль-нí£ ного :

ное числа зерен, £

Лютесцено 62 22.0 24,7 83,4'88,1 41,3 92,3 541 598 88,4

Лютесцаао1935/1 18,5 23,4; 79,3 36,7^ ?40,6 89,2 554 570 92,1

68 Л 153/9 26,0 29і6 84,9 42,4 44,5 93,8 565 665 87,9

Панская . .24,1: 29,5.78,1 38,1 42,7 66,5 ¿29 694 89,7

Ленинградка 24,4 30,2 78,5 36,0 40,9 85,9 679 734 91,2

Московская 85 • 26,5 34,2,74,2 42,4* 47,0 87,5 614 . 725 '83,9

Белорусская 80 25,7 37,6* 67^4 36,6 45,2 80,8 692 822 "83,1

Родине 24,9 32,9 73,6 34,6 41,9 79,1 703- 765 92,8

тенциальные Ьозыожностй сортов. Однако в і эти годы интенсивные сорта отличались меньшей степенью реализации потенциальной продуктивности. ■ . , > -

Такая же картина наблюдалась и по степени реализации потон- - -цііальной крупности зерна. По степени реализации потенциальаого' числа верен как »отдельные годы, так и в средней за-годы исследований каких-либо закономерностей,'связанных со степенью-интеноив-нооти:оортов,' на обнаружено. • " ' ' \ - '.

Различия'по степени-реализации потенциальной продуктивнооти

• в известной море можно объяснить разной обеспеченностью колоса • вегетативной массой.Для ое характеристики мы предлагаем исг.оль-: зовоть коэффициент обеспеченностипотенциальной продуктивности вегетативной массой: отношение кассы побега к потенциальной продуктивности. Сорта существенно различаются.по этому показателю. < В среднем за годы-исследований потенциальная'продуктивность'коло-са оказалась обеспеченной вегетативной массой в наименьпей степени у таких сортов, как Родина,-Московская-85,:ЪЬлорусская 80 -.(коэффициент обеспеченности равен соответственно I, 83, 1,2? и ; 1,14) и в наибольшей степени у Лгатесцзнс 62, Лютесценс I935/I, Минская и 68 h 153/9 (1,40, 1,51» 1,51 и 1,58). Это говорит о том, что современные сорта имеют более напряженные донорно-акцепторные отношения между производящими и потребляющими'органами и рассчитана на налив за счет продуктов текущего фотосинтеза. При неблаго-враатных условиях казгиваати сорта в меньшей степени, чем старые экстенсивные, сорта способны реализовать свои потенциальные возможности , т.к. донд метаболитов'для реутилизации у них меньке..Коэффициент корреляции между степенью'реализации потенциальной про-.-дукшвности и коэффициентом обеспеченности вегетативной массой в 1985 г» составил О^г**, s 1986 - 0,61, в 1987 - О.Э?'". ' . ' Степень реализации.потенциальной.продуктивности может служить критерием пластичности сорта. Чей выше степень реализации потенциальной продуктивности« тем более пластичен сорт во.второй период вегетации. О пластичности сорта в первый период вегетации можно судить по варьированиюпотенциальной продуктивности колоса, со годам» На.данный, способ определения пластичности.получено авторское свидетельство СССР te 1445647 (Коновалов, Тарарина, Хупа-цария, 1988)> ' , •

v Существует-тенденция.уменьшения пластичности с ростом интеи-

ривнооти"„сортов, выраженная особенно четко во второй период воге-

В;работе был фрагмент, по изучению гибридов Степень реализации потенциальной- продуктивности у гибридов, всегда, выке,' чем у родительских форм. ; Ранее был констатирован факт; что;гибриды Р^ у ячмёня'меньае реагируют*на-пинцировку, чем их родители;(Сидо-, ренко, 1987).-'

; ;Ряд :.исследователей считает, что существует^ тесная ¡ связь- гетерозиса гибридов/первого поколения о_выходом селекционно¡ значимых , {орм* (Бброевич,'1963, 1984;.Кныш, Норик, 1978; Саакяа, 1982).'.Однако известно, что уровень проявления гетерозиса мокет значительно варьировать по годам вследствие колебания урожайности родительских £орм (Неттевич, 1971). ,

Учитывая то, что гибриды и их:родители различаются мевдуД собой по.степени реализации потенциальной продуктивности.за период цветение —'восковая спелость,7а также то,; что похв^вя&нш;.>0-;-продуктивность- это признак генетический, предлагается для более точного выявления уровня гетерозиса, а.также;для изучения характера наследования.массы 1000 зерен и числа'зерен а колоса использовать показатель потенциальной;продуктивности колоса".; Д

Формирование листовой; поверхности и фотосинтётичеокиа * . ■ потенциал , ; '.'•ГуЧ.г Л''. V, '.т'-'^"*

Одним из основных показателей:4отосиытетичеЬкоа;деятельноот'а . являетоя площадь-листьев (листовых пластинок). Все.сорта'2-4 пе->-риодов'сортосмены по площади листьев^значительно-превышают сорта• I первого периода сортосмены," причем, разрыв по о тому показателю ■" возрастает от>нижнего яруса к верхнему. Наибольшая площадь-листьев отмечена- у самых продуктивных сортов Московская 35 и:Бэлорус-

ская_.80.: .:. ч 'V ■* '. А-" ' ' .. '

Максимальная площадь листьев достигается к фазе коловения, " после-чего начинает сокращаться. В засушливые годы старые и новые сорта теряют листовую поверхность одновременно, во влажный год ; ■интенсивные сорта более длительное время'сохраняют активную поверхность,"'чемоорта'экстенсивные. Это подтверждает полученные ранее данные (Кумаков, 1985). . ■'..">

• По величине- фотосинтетичеокого потенциала все-сорта 2-4-го •периода,сортосмены значительно превышали по зтому показателю самые старые сорта как. за 'отдельные цежфазные периоды, так и в целой, за вегетацию (табл.3). Это объясняется большей величиной площади листовых пластинок (особенно верхних ярусов) у высокопродуктивных сортов, а также увеличением продолжительности их функцпо-нирования. ,.,;.

^ , •; . Таблица 3

ч. Фотосинтетический потенциал листьев, главного побега, 1985-198? гг., см2/1 сут. Г :'' ' .'■■

Сорт, ; - Куцение-цве-• теняе Цветение-конец веге- : тации • Куцение - конец вегетации*

Лютесцено 62 1038 ' 646'-; ■ 1684 . ; '

Лмеоцено 1935/1 ; юоо •;•■ ■ 553 ■'.'•1553

68 И 153/9 1318 ' ' . г: • 2129

Пинская 1327 : • ;'"•;' 872 2198

Ленинградка . 1306 : 827 2134

Московская,35 1499 1036 2545

Белорусская 80» 1495 ' ,. -996 2487.

Родина - 1304 ',834- 2138 .

Между ФП и потенциальной продуктивностью сущоствуот высокая • корреляционная связь, близкая к функциональной."Между реальной ■ продуктивностью и СП■ связь кенее тесная;.поскольку корреляция .разрушается разной реакцией сортов но-неблагоприятные.условия.-Ток, коэффициенты корреляции между.потенциальной продуктивностью и ФП за период кущение - цветение в 1985 г. составил О,94ххх, в ■1986г. - О,ЭВ***,-в,198? - 0,88х?, в то вромя как между реальной продуктивностью и ФП 1= 0,70х, 0,вТ** и ©»вб**. соответственно; -

■• ^ Накопление, распределение и перераспределеш-.е ■ .

- • сухой'биомассы'побега '

Результатом фотосинтетической деятельности является накопление биомассы. В начале вегетации, когда листовая площадь еще не- > значительна.и различия по ней между сортами не выражены, наращивание биомассы у всех сортов идет примерно одинаковыми темпами. После фазы выход в трубку наблюдается резкий подъем в. накоплении * биомассы, что связано с.быстрым наращиванием листовой поверхности»

В год с засухой во время налива накопление биомассы происхо-. дило•только1 до фазы полного формирования зерна (ПФЗ). У интенсивных сортов после.этой фазы наблюдается*даже убыль сухого вещества» что связано, вероятно, с потерями на дыхание. В благоприятные годы накопление биомассы происходило до фазы восковой спелости» -причем после ПФЗ у интенсивных сортов накопление ело более быстрыми темпами; чем у экстенсивных, что .связано с более длительным сохранением фотоактивной:поверхности.

В среднем за годы исследований наименьшую массу побега к-ПЗЗ накопили сорта-первого периода сортосмены, зсе.хсталыше сорю по массе побега между собой практически не различаются.

- Однако по распределению сухого вещества между органами расте-

аий имеются различия (табл.4). Доля листовых пластинок практически "одинакова ¡при-небольшой тенденции " увеличения у сортов' послед-: них "лёт' селекции. Что каоается'соломины о листовыми влагалищами, то/здесь вырисовывается* довольно четкая закономерность уменьшения •ее доли. По доле массы мякины наблюдается"тенденция увеличения от экстенсивных сортов к интенсивным. '

• ' V' ■ ..' Таблица 4

Распределение сухого;вещества между органами в фазу полного формирования зерна, % отобцей биомассы побега, ; 1985-198?гг. ' :

■<■•-'.;; сорг .. Листовые пластинки Соломина о; листовыми'' влаголидаии Мякина Зерно

Лютесцёно 62 . 9,1 66,5 • . 12,2 11,7

Лютесцонс 1985/1 , 10,0 68,0 11,1 . 10,5

68; Ь 153/9 -••■.:'•• 9,5 67,8 И,2 11,3 : ,

Шшская - . , .' /9,7 . ; 63;6 . 12,0 11,8

Ленинградка;. : 63,6 -13,4 . 12,4 .;

: м0ск0вск8я , 35 ^ ;, 63,4 12,9 18,3

Белорусская 80 > 10,6 61,1 ■ 13,9 14,4

Родина .V ; • ю,з 59,5 14,0 .14,5 ..

' ■ Зто предопределяет более высокую напряженность донорно-ак-•:.цепторкых' отношений можду потребляющими и проиаводяайми.органами * . у. "современных сортов; ¡г '".'1' • ■ /.'• ' ■' . ; V '*

■¡■•"Направленность синтетических процессов аа формирование хо-'аяПственной части урожая характеризуется величиной Кхоз. Величина Ехоз варьирует от уоловий года и-особенностей оор$а^Наименьиаяг величина Нхоз "у . всех, оортов отмечена в 1935г., причем 'сорта раз- " :

личных,-асх селекции, мало,различались- по .этому' показателю.: Эотг. • , ,:объясняется юн,'что.год характеризовался* засухой во время; ноли—'■;

-V I ■ ^ , г

. и у всех, сортов .значительно.снизилась'степень роализации по- --

«■.?;. гонциольноИ продукткваости,.причем:у сортов интенсивного'типа это -

. '"снижение было более выражено. В благоприятном году4величина.:Кхоз.•

•: была вым* и прослеживалась' тенденция увеличения этого, показателя : :•

•.-г.? в ходе Селекции.:Следует-ошотить сорт Лвтесценс-62, имекчий-ВЫ-/! '

..ход зерна-в урожае высе, чем у-;"некоторых-сортов-последующих эта-;?'

'*'пов сортосмены/ , , > , 1 I . | .

* 4 ! * ? * 1 4 * х - 5. Изменение.содержания белка в зерне"

'V Проведенными исследованиями показано, что в результате се-«.: лекции; на - продуктивностьуменьшилось {процентное содержание. белка .:> (сырого.протеина) в зерне.-Как, за отдельные годы," так.и в среднем" наименьсее - содержание ■ белка' было .у сортов последнего периода'»сор~ •* • тосмены (табл.5). ' * ' - „ .с , ,

л'*: -Поскольку содержание белка в зерне; значительно варьирует,в ■■ -.> ■

» г , ' ' ' 1

... изменясп;ихся'условиях среды, для целей селекцтг важно оценить по-. -

^тенциальное, генетически детерминированное* его содержание .'-■'■•".•:"^-'.;ПрИ пинцировке НО!оставшуюся ПОЛОВИНУ приходитсяудвоенное', I количество азота-вегетативной.массы,:некорневая»система работает^; .: на вдвое меньшее число потребителей, что.позволяет оставиейся по-.:-.»лозине кокоса реализовать |свои потенциальные возможности по со- ;.; ::. Vдержанию белка.' При;этом достигается.'потенциальная .крупность■ зер-1-л"-:на м потенциальное.числомзерон.^т.е; ;сшшавгся:не-искаженин,;ко-: V« торые^вносят в оценку щуплость зерна;и сброс части плодоэдементов ,'>:, -'По потенциальному ;относительному * содержанию белка сорта • ин- ; » - тенсивного;типагтакже-уступавг более,старым сортам (табл.5),-но по абсолютному потенциальному содержанию белка наблюдается -.четкая;

тенденция-увеличения от,старых сортов к новым, благодаря.росту потенциальной продуктивности колоса. • V.:

В то же время по-реальному абсолютному содержанию белка бог лее высокопродуктивные сорта зачастую уступают старым сортам. ;

'■-•■-•■:•.•■■ Таблица 5

.с. ■. ; ■■ ^. .V . • ■ - - „ ; - .....

.- : Содержание белка.в зерне, 1986-1987 гг.

v 'Содержание белка, % Содержание белка в 20 Сорт / '' _ _ _ l. ___колосьях^ г___ _ _ ,

- реальное потенциальное реальное потенциальное

Лютесценс 62 14,9 19,2 - 3,44 4,74 '

Лютесценс 1935/1, 14,3 19,1 2,75 4,SO •■

68 Ь 153/9 14,2 ' 17,9 3,72 5,00

Минская ■ < 14.5 19,5 8,55 5,45 :

Ленинградка . . 13,1 18,6 3,41' ' 5,67

Московская. 35 14,0 .• , П Л 3,85 . 6,02

Белорусская, 80 ч-:; '12,3 16,3 3,26 : 5,78

Родина: - 12,4 17,0. .3,32 5,69 ,

Показатель потенциального содержания белка можно использовать также при изучении характера наследования содержания белка. В зерне В •.•:■.."■ ••■.'■.'.''. .'■ '

• Известно, что белковый комплеко з.ерна формируется за очет азота, реутилизированного из вегетативной массы и поглощенного в. период налива корневой системой. По процентному содержанию азота в вегетативной массо определенных тенденций в ряду изучавпихся сортов не обнаружено. Что касается доли азота, реугилиэироваино-го из .надземной вегетативной массы, в белковом комплексе зерна, ' то -здесь оледует. сказ'ать, что низкобелковыв пгеницы формировали -

белковый.комплекс зерна -на 78-82$ за;счет-азота;' роутилизирован-'с

■ ного из воготативной массыв то? время «как ¡у более ^высокобелковых и

; . - • • • •> . - ' . » . , ч »V. , ;

- сортов зтот процент-значительно меньше(57-6936)То же отмечено;* '

• и другими авторами: (Хохлов,\1987). 'Это;прямо свидетельствует, о' «различиях.в посту плении;азота: из корневой-системы• низкобелковых.'. ? и. высокобелковых, сортов' в~ период налива ; Низкое содержание белка • ^у-интенсивных.сортов,вероятно; можно объяснить'недостаточно ыощ-*;

ным*развитием корневой,системы,относительно зерновой части раото---

" < > • • ' , !' ' ... • ■

* ~ -А - ^ . ^ - V 2, ^ __ * ^

ния. ■■ . ' , * ' * . * V - 1

- > , і Ц * " < * ^ - ^

і \ • /основные выводы4; v--.

• ; , • -л > ' • ,, ,»у - *

і -1.' Лучаиоусовременные-сорта превышают.сортаїпервого< периодаа-і сортосмены а среднем на 23-28^,{причем:в<благоприятные по-'увлажне-.

«нию.годы разрыв в. урожайнооти1,возрастав^,\В: засушливые, ае'годы раз. - - ' - - *. • ' . * ' ■ -

дичия сглаживаются. ' ' ' ■ •

ил:',- 2. Рост урожайности.в;процессе'селекции, обусловлен^г.овыЕе-у::г ¡ниєм продуктивности ¡главного, колоса при практически .одинаковой •.. продуктивной кустистости и ^густоте -стеблестоя.

Повышение'продуктивности.колоса связано с увеличением-числа -•зерен о колоса: прмнекоторой 'увеличении числа колосков, .а также : озерненности отдельного колоска;

■ ■; . ¿3.' У сортов последнего'периода' оортосменц. высота растеций,.,

1 на 25?» ниже," чем'У сортов'1-го периода. •.Снижение;.высо.5Ы;!ПВ0й9'??(Ро н

- «< * - , , " ' ' ' V '

'за счет всех междоузлий в одинаковой'степедо.-- -• ґ

,:: о; 'Удвое'нная 'массазерна пинцированного * колоса^, полную >спе-:» лость дает представление о потенциальной продуктивности,-сформи--роваваейся к фазе^цветония в конкретный год.'5'Удвоенное число, зе-,.;-,рев,'".О'-потенциальной^числе верен к этой {азеіі Касса:ІООО. верен г' о потенциальной крупности зерна. , „ " * ' • ,

.--;■>-і 19:, •

5. Степень реализации потенциальной:продуктивности у новых "сортов; ниже,- чем у старых^ в результате чего различия по- реальной : продуктивности!менее выражены,\чёа по потенциальной. іі>,г^ОтмечегіаЛтвнденцияГуценьаения реализации,потенциальной круп-кости' зврна "оті старші сортов .к" новим, особенно;выраженная в года с кеблаг0:йряя1ныии; условиями' налива. • /

^-г. а6. Отноаіение вегетативной, массы побега к потенциальной про- . дуктизнооги коэффициент,обеспеченности вегетативной массой потенциальной ; продуктивности позволяет количественно охарактеризовать напряженность.донорно-акцепторных.отношений в системе ко-., лоо (зерно) - вегетативная масса. '■'... ,

Выявлена тенденция снижения коэффициента.обеспеченноети от ; старых экстенсивных сортов.к новым интенсивным.; Ї

. Между, степенью-реализации потенциальной продуктивнооти и коэффициентом обеспеченности существует тесная корреляционная овяаь; чей.хуже обеспечен колос вегетативной массой, тем ниже степень реализации потенциальной продуктивности^ . -V.V» Варьирование потенциальной продуктивнооти, сформировавшейся к цветению, по годам.характеризует пластичность сорта в первый ; период- вегетации. Степень реализации потенциальной, продуктивное- ; ти.за период цветение •• полная спелооть говорит о пластичности ' оорта во второй период вегетации. Существует тенденция снижения пластичности в связи с селекцией на продуктивность, особенно выраженная во второй период,вегетации.■ ,

8. Степень реализации потенциальной продуктивнооти у гибридов Р^ существенно вище,.чем у их родителей, независимо от компонентов .скрещивания. Это говорит о более выоокой пластичности гиб-. Ридов,во второй период вегетации; , ■

.9.' В результате селекции у сортов яровой пшеницы произошло */,

увеличение площади-листовых! пластинок,- особенно :верхних 'ярусов.

Различия особенно ,четко. видны в - благоприятные годы.- чг-*".

.,• Отмечена тенденция повышения; размеров фотосинтетического по-:

., - . , . ,...... - ?

тенциала в ходе .'селекции,^связанная" с увеличением площади «листо-:!;

вых пластинок, ;а-также увеличением-продолжительности их функцио-.v

нирования. ~ ' . - , * • ~ ; х ' ' \ "Ï ' ' ^

> '. » -I

Ыевдуs потенциальной .продуктивностью и :Ф1Готмечена тесная.корреляционная связь,.близкая-к функциональной;-Между -реальной про. дуктивностью и СП связь менее^тссная» »т.кл корреляция разрупается разной 'реакцией сортов :на неблагоприятные условия.:^;-

■w • 4 , ». „ - • - '

—„..*■ 10. Накменьпуга массу. побега в фазу полного;формирования-зерна имеют' сорта' первого периода :,сортосмоны."'У. сортов- последующих . . ':

■ периодов ;ыаоса побега практически; одинакова.-Различия Заключают-:.' } • - - . \ ся в распределении сухого»вещества по органам:,".у1 современных; сор-.. тов произопло .'увеличение доли колоса в общей биомассе и уменьше- ;

» t ' f ' - ' - • ï 'v » ,

ние ; доли - стебля tпри*' практически одинаковой 'доли;листовых пласта-.. -

•» .* . ■ * ' - •- i * > ^ * ... НОК. ЗТИМ обьясняется :увеличение-Кхоз В ходе; селекции.- Ï. 4Y V:- "¡-Лг*

11. 'в связи с.селекцией' на урожайность^сущэствует; тенденция... снижения процентного. содеркания белка в зерне, особенно. у - ннтен- : сивних сортов. Низкобелковые сорта характеризуются более слабым поступлением азота из<корневой'системы во.время.налпва,что ион

НО Объяснить уменьшением м0жн0сти:корневой системы'относительно-' : s массы колоса. ' . ' • > - * *" , ~

' ;."*' ^ л з _» - * > , * *„

12. Для характеристики ; потенциального содержания:белкам sept

■V ** * * ^ 4 > л V » * » $ *

не можно.использоватьсодержание* бедка в пинцированном колоса. Это позволит исключить :такие искажения,-. какие.вносят.обычно-в. окен

г г r f * - ,

ку щуплость зерна и сброс части плодоэлементов. ' » i

. По потенциальному.'содержанию белка также - существует:,тенденция онижения содержания белка" в процессе селекции. ,

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ -rv'V I V

. • • I. Основным направлением отбора на повышение урожайности яро вой пшеницы для Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР на ближайшее время следует очитать отбор на число зерен в колосе-при сохранении других элементов структуры урожая на уровне существующих лучших сортов.,Увеличение числа зерен,в колосе может быть овя эано'в основном с многозерностью колосков, а также с некоторым увеличением их числа. ..,',■:..■■'■"•

2. В селекционной работе следует, обратить внимание на уменьшение разрыва-между реальной и.потенциальной продуктивностью коло са за,период-цветение - восковая спелость. , Г

. " . 3. Для оценки исходного материала;можно рекомендовать.определение потенциальной продуктивности колоса и его элементов ипо-тенциального^содержания белка в зерне методом пинцировки. Для-количественной оценки напряженности донорно-акцепторных отношений . в сиотеме колос (зерно).- вегетативная>масса можно использовать коэффициент обеспеченности потенциальной-продуктивности вегетативной массой. . • ..■■■■ . . ; ■

Исходя из того, что гибриды ïj и их родители различаются поотепени¡реализации потенциальной продуктивности, предлагается для-более' точного определения уровня гетерозиса, а также характера наследования числа-зерен в колосе,;массы 1000 зерен и содержания белка в зерне использовать прием пинцировки, позволяющий сгладить модифицирующее действие•среды во второй период вегетации.

' сЬхОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ -

• . . I. Коновалов Ю.Б;, Тарарина' В.В." Использование-новых показателей для моріоікзиологической характеристики сортов яровой пшениц разных лої сояокцаа //Изв ЛСХА. -, 1387. - Її-.5;; - С.58-65. !

2. Коновалов Ю.Б., Тарарина В.В. Характеристика ыорфофизио- . логических особенностей сортов яровой пшеницы разных лет'оелек-'. дни с поыощ>ю новых, показателей в "центральной районе Нечернозем- - 1 ной зоны // Физиол.-генотичеокив основы повышения устойчивости и продуктивности■сельскохоз.растений - Алиа-Ата: Наука,;1988. -C.SO-3I. '.',*•

■ 8. Коновалов Ю.Б., Тарарина В»В., Хупацария Т.И. Способ эко-. логической оценки сортов зерновых.колосовых культур.. A.C.fö 1445647 // Б.И.-- 1988« - їй 47.

Л-27727 1.02.89 г. Объем 1'/2 п. л. Заказ 280. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44