Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфофизиологические особеннсти сортов озимой мягкой пшеницы разных лет селекции в Центральном районе Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Морфофизиологические особеннсти сортов озимой мягкой пшеницы разных лет селекции в Центральном районе Нечерноземной зоны России"

На правах рукописи

^ БАЛКАРОВА Ирина Амбабиевиа

3 и т 1993

МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

06.01.05 — Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1998

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева.

Научные руководители — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. В. Пыльнев и кандидат технических наук Э. Н. Аканов.

Официальные оппоненты: доктор биологических паук, профессор А. К. Федоров (Российский университет дружбы народов); кандидат биологических наук А. В. Малиновский (старший научный сотрудник ИФР РАН).

Ведущее учреждение — Московское отделение Всероссийского института растениеводства им. Н. И. Вавилова (директор — доктор сельскохозяйственных наук Л. М. Эзро-хин).

диссертации состоится . 1998 г.

в часов на заседании диссертационного совета

Д 120.35.04 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно озна СХА.

Автореферат разослан

1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета -кандидат сельскохозяйств« наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для сельскохозяйственного производства требуются сорта и гибриды, максимально приспособленные к конкретным природно-климатическим условиям региона, дающие оптимальную и стабильную по годам урожайность. В связи с этим необходим анализ свойств и признаков сортов пшеницы различных лет селекции, позволяющий не только оценить проведенную селекционную работу, но и наметить дальнейшие ее пути.

Для создания сортов с широкими адаптивными свойствами используются физиологические признаки культуры, разрабатываются методы их оценки. Результаты Физиологических исследований дают возможность искать новые резервы повышения продуктивности растений и их устойчивости к неблагоприятным факторам среды.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось;

- изучение особенностей изменения урожайности, составляющих ее компонентов и других признаков и свойств растений озимой мягкой пшеницы в ходе сортосмены в Центральном районе Нечерноземной зоны России;

- экспериментальная проверка гипотезы о наличии сортовой специфичности в характере протекания фотосинтетической реакшш растений озимой мягкой пшеницы после стрессового воздействия;

- использование характера фотосинтетической реакции растений в качестве показателя сорта, характеризующего его адаптивный потенциал.

Исходя из целей необходимо было решить следующие задачи:

- определить особенности роста урожайности озимой мягкой пшеницы в результате селекции;

- разработать методику, позволяющую изучить показатели фотосинтетической деятельности растений озимой мягкой пшеницы;

- проанализировать показатели фотосинтетической деятельности с точки зрения оценки адаптивного потенциала сортов озимой мягкой пшеницы;

Научная новизна полученных результатов. В работе дана характеристика морфофизиологических свойств сортов озимой мягкой пшеницы разных лет селекции в Центральном районе Нечерноземной зоны. Проведена комплексная оценка сортов по их продуктивности и адаптивному потенциалу с помощью традиционных и новых показателей.

Впервые разработана методика и подобрана аппаратура для оценки адаптивного потенциала различных сортов озимой мягкой пшеницы к действию низких температур и дефициту почвенной влаги на основании данных о характере протекания фотосинтетического процесса в переходных режимах после стрессового воздействия на ранних этапах органогенеза. Экспериментальная проверка методики и аппаратуры позволила выявить сортовую специфику фотосйнтетической реакции. Сделана попытка связать особенности фотосинтетической реакции с адаптивным потенциалом сортов.

Практическая значимость работы. Полученные в процессе исследований результаты могут быть использованы при создании новых сортов озимой мягкой пшеницы с высоким адаптивным потенциалом.. Представленные графически данные о характере протекания фотосинтеза позволяют подойти к расчету количественной оценки при определении адаптивного потенциала. Квалифицированно подобранное аппаратурное обеспечение позволяет использовать разработанную методику в любых лабораториях и селекцентрах.

Апробация работы. Материалы диссертации апробированы на заседаниях кафедры селекции и семеноводства полевых культур ТСХА и лаборатории селекции и семеноводства полевых культур, на конференции преподавателей и специалистов ТСХА ( декабрь 1996 г.), на конференции молодых ученых и специалистов ТСХА ( июнь 1997 г.). на Международной конференции по анатомии и морфологии растений ( Санкт-Петербург, июнь 1997 г.), на Международной Научной'конференции ( Тбилиси, июль 1997 г.)

Публикации. По материалам исследований три работы опубликованы, одна работа находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и включает введение, 'обзор литературы. материал и методику исследований, две главы экспериментальной части, выводы и предложения, приложения. Работа содержит 42 таблицы, 6 рисунков. Список литературы включает ^¿источника, из которых на иностранном языке.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили на кафедре селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. А.К.Тимирязева и в лаборатории потенциальной продуктивности пше-

-й-

ницы Всероссийского института удобрений и агропочвоведения в 1993-1996 гг. Опытные посевы размещали на полях селекционного севооборота лаборатории селекции и семеноводства полевых культур.

Материалом для исследования были выбраны 22 сорта озимой мягкой пшеницы, районированные в разное время в ЦРНЗ.

По времени районирования все изучаемые сорта были объединены в четыре периода сортосмены (Лыльнев В.В. ,1995):

I. Эрнтроспермум 917, Дюрабль, Московская 2453 (районированы в 1929 году), Ферругинеум 1239 (1933), Сандомирки местные (1934). Вязниковская местная (1938), Мильтурум перерод (1939), Глебовская местная (1940), Ульяновка (1942);

II. Лютесценс 116 (1944), ППГ 599 (1948). Лютесцене (1950), ППГ 186 (1953), Мильтурум 513 (1955). Кунцевская 45 (1960);

III. Мироновская 808 (1963),' Ахтырчанка (1978). Заря (1978). Нива (1981);

IV. Московская низкостебельная (1990), Инна (1991), Звезда (1992).

Все сорта выращивали на делянках 5 мг в четырехкратной повторное™. Способ размещения вариантов - рендомизировашшй. Норма высева 5. 5 млн. всхожих семян на гектар.

Измерения интенсивности фотосинтеза проводили в герметично» климатической камере объемом 6 литров по методу проточной системы (Вознесенский, Заленский, Семихатова, 1965; АкановЭ.Н.. 1989) с помощью ИК - газоанализатора ГИП - 10 со шкалой 0-50 ррш СО2.

Низкотемпературное воздействие на корневую систему растений осуществляли быстрым изменением температуры проточной воды, омывающей боковые стенки и дно посадочных гнезд. При этом, как показали измерения, температура корневой системы за 10 - 15 минут понижается от исходного уровня + 18°С до +3 - +4°С. Дефицит почвенной влаги имитировали прямым воздействием на корневую систему раствором сахарозы различной концентрации. Измерения проводили в двухкратной повторности. Одновременно непрерывно в течение 1.5 - 2 часов регистрировали ход переходного процесса видимого фотосинтеза.

ИЗМЕНЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ

МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕКЦИОННОЙ РАБОТЫ В ЦРНЗ

В Центральном районе Нечерноземной зоны за время научной селекции озимой мягкой пшеницы с 1929 по 1997 годы прошло четыре этапа (периода) сортосмены (Пылънев В.В., 1995). Основной целью селекции озимой мягкой пшеницы в данной зоне в течение шести десятилетий являлось создание более продуктивных сортов. Естественно. что в процессе селекционной работы происходили изменения архитектоники растения, различных элементов структуры урожая, других признаков и свойств растений.

За четыре периода сортосмены высота растений озимой мягкой пшеницы снизилась примерно на 27% (табл.1)

Таблица 1

Элементы структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы разных периодов сортосмены. 1994-1996

Элемент * Период сортосмены * НСР 05

структуры * • * I * II * III '* - * IV *

Высота растений, см 109.1 103.8 90.0 79.8 23.95

Число продуктивных

стеблей на 1 к2, шт. 351.7 311.1 298.7 313.8 72.0

Прод. кустистость, шт. 4.2 4.0 4.1 4.1 0.4

К-во зерен гл. к.. шт. 29.5 31.4 29.5 33.5 4.6

К-во зерен бок. к., шт.. 68.0 67.7 69.6 76.5 '15.7

К-во зерен растения,шт. 97.5 99.1 99.3 110.0 20.4

Масса зерна гл. к.. г 1.2 1.3 1.4 1.4 0.2

Масса зерен бок. к., г 2.7 2.8 3.0 • 2.8 0.4

Масса зерен растения, г 3.9 4. 1 4.4 4.2 . 0.7

Масса 1000 зерен, г 38.7 46.1 42.8 40.9 4.9

Проведенный нами анализ показал, что у сортов второго, третьего и четвертого периодов сортосмены число продуктивных стеблей на единице площади (м2) и продуктивная кустистость несколько снизились по сравнению с сортами первого периода сортосмены (табл.1).

Данные, полученные за три года эксперимента, указывают, что и результате работы селекционеров, произошло увеличение количест-

-н-

ва зерен растения на 11%. или примерно на 13 штук. В ходе селекции, за четыре периода сортсоменн увеличилось количество зерен главного колоса примерно на 12%, а количество зерен боковых колосьев увеличилось на 11%, что в численном выражении составляет примерно 9 штук. Интересно отметить, что доля главного полиса в числе зерен растения с первого по четвертый период увеличилась с 29% до 32% (табл.1).

Данные трех лет свидетельствуют о той, что в ходе селекции произошло увеличение массы зерен главного колоса на 7.2%, увеличение массы зерен боковых колосьев на 103? и увеличение массы зерен растения на 11% лишь за три периода сортосмены (с первого пи третий). У сортов четвертого периода сортосмены величина данного признака несколько уменьшилась по сравнению с сортами третьего периода, примерно на 5% (табл.1).

Масса 1000 зерен в среднем за три'года проведения эксперимента существенно увеличилась у сортов четвертого периода, по сравнению с сортами первого периода, примерно на 2 г, хотя сорта четвертого периода несущественно уступают по этому признаку сортам третьего периода сортосмены. Последнее объясняется мелкизер-иостыо сорта Звезда. Особенно заметно снижение массы 1000 зерен у сортов четвертого периода в 1995 году. Этого следовало ожидать в условиях засухи. У колоса низкостебельных сортов высокий потенциал, но его реализация полностью зависит от условий, складывающихся в период формирования и налива зерна. У сортов интенсивного типа в засушливые годы происходит огромный "сброс" элементов продуктивности, из-за чего они выравниваются по общей озернонности колоса с высокорослыми сортами, но при этом еще уступают им в массе 1000 зерен. Данная особенность характерна для сортов как озимой, так и яровой пшеницы. (Кумаков,1985).

Годы проведения эксперимента существенно различались по метеорологическим условиям. Отсюда и высокая (выше средней) вариабельность урсжайности по годам проведения эксперимента (табл.2). Нами отмечено незначительное увеличение урожайности озимой мягкой пшеницы в результате селекции в ЦРНЗ. На наш взгляд последнее объясняется как складывавшимися погодно - климатическими условиями лет проведения эксперимента, так и особенностями проведения полевых опытов на полях ТСХА. Следует отметить, что дакные Госкомстата России свидетельствуют о том. что в ЦРНЗ вновь отмечает-

ся тенденция к увеличению посевных площадей под яровой пшеницей, что, вероятно, вызвано весьма заметным снижением урожайности озимой пшеницы. Если в 1991 году урожайность озимой пшеницы в сред-ном по ЦРНЗ составляла 22.1 ц/га. то в 1994 году она составила 17.7 ц/га.

С целью выявления связи урожайности с различными элементами структуры урожая у озимой мягкой пшеницы нами, как и рядом исследователей (Абакуменко. 1979; Федоров, 1982; Шевелуха, 1989 и др.) был проведен расчет коэффициентов корреляции за все годы проведения эксперимента.

Таблица 2

Урожайность растений озимой мягкой пшеницы, относящихся к разным периодам сортосмены, ц/га

« Период сортосмены

Год *--

' * I * II * III * IV - * НСР 05

1994 27.2 26.4

1995 37.4 33.3 '1996 21.0 23.5

М.% 30.1 21.0 Среднее

1994-1996 28.5 27.7

26.5 27.3 3.8 32.9 37.0 7.3 23.4 24.1 3.2 19.8 26.0

27.6 29.5 2.6

Анализ данных показывает, что урожайность коррелирует с продуктивной кустистостью растений, числом и массой зерен с колосьев как главных, так и боковых побегов растения. Продуктивная кустистость коррелирует с числом и массой зерен с растения. Как отмечалось выше, селекция на повышение зерновой продуктивности повлекла за собой увеличение массы 1000 зерен, однако, корреляционный анализ не показал существенной зависимости между этим показателем структуры урожая и урожайностью.

ИЗМЕНЕНИЕ ХОЛОДОСТОЙКОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К ДЕФИЦИТУ ПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ У СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ СЕЛЕКЦИИ

В ЦРНЗ

Физиологическая сущность устойчивости растений к абиотичес-

ким факторам среды еще недостаточно выяснена, однако ряд сторон этого явления благодаря развитию физиологических исследований в настоящее время уже раскрыт.

Физиологические механизмы повреждения растений стресс - Факторами обычно связаны с нарушением метаболических процессов. Нарушение метаболических процессов влияет на фотосинтетическую функцию растений. Фотосинтез.представляющий собой не только основной процесс жизнедеятельности растений, но и наиболее отзывчивую на внешние воздействия функцию растительного организма, часто используется в качестве чувствительного показателя, при помощи которого обнаруживается реакция растительного организма на различные изменения условий. По характеру этой реакции производится сравнительная оценка отношения разных растений к Факторам внешней среды.

Нами была разработана методика, позволяющая наглядно проследить реакцию растений сельскохозяйственных культур на воздействие низких положительных температур и воздействие имитирующее дефицит почвенной влаги различной степени.

Предлагаемая методика заключается в измерении интенсивности фотосинтеза в переходных режимах после концентрированного воздействия стресс - фактора на корневую систему и предполагает выявление у растений способности к саморегуляции. В природных условиях нельзя зафиксировать переходные режимы, так как воздействие стресс - фактора растянуто во времени и поэтому имеет слабую интенсивность. В разработанной нами методике воздействие одномоментное и происходит в течение короткого промежутка времени, что позволяет зафиксировать реакцию растений на воздействие стресс -фактора более точно, чем в природных условиях.

Испытывали растения озимой мягкой пшеницы различных сортов ввенильного периода, в возрасте 10-12 дней в фазе начала формирования второго листа. Ряд исследователей отмечает, что наиболее чувствительны к воздействию стрессора растения в молодом возрасте, т.к. в этот период жизнедеятельности растений повреждаются те звенья метаболизма,- которые связаны с активным ростом (Туманов, 1940; Полевой, 1989).

•До момента испытания растения подращивали на дистиллированной воде при освещении 120 втФАР/м2, фотопериоде 16 часов и температуре +18°С в чашках Петри по 15-20 штук в каждой. Для измеро-

-У-

ний растения из чашек Петри переносили в камеру в четыре специальных посадочных гнезда, имеющих диаметр, одинаковый с диаметром чашек Петри (рис.1). В результате измеряли видимый фотосинтез однородной популяции из 60-80 штук растений. Низкотемпературное воздействие на корневую систему растений осуществляли быстрым измененном температуры проточной воды, омывающей боковые стенки и дно посадочных гнезд. Посадочные гнезда, герметично закрепленные в нижней части камеры и несколько углубленные в нее, имели тонкие стенки и дно из материала толщиной 1 мм, обладающего хорошей теплопроводностью, вследствие чего температура корневой системы растений очень быстро уравнивалась с температурой вода, непрерывно протекающей через нижнюю часть камеры и омывающей дно и боковые, стенки посадочных гнезд. Небольшая величина внутреннего объема нижней части камеры и достаточно интенсивный проток воды через нее позволяли, меняя температуру проточной воды, в течение нескольких минут изменять температуру внутреннего объема посадочных гнезд, а, следовательно, и температуру корневой системы растений. В результате достигался эффект быстрого одномоментного температурного воздействия на корневую систему растений, близкого по форме к ступенчатому воздействию. При этом, как показали измерения, температура корневой системы за 10-15 минут понижается от исходного уровня +18°С до +3-+4°С. Одновременно,, .непрерывно, в течение 1.5-2 часов, регистрировали ход переходного процесса видимого фотосинтеза.

Независимо от температуры в нижней части камеры, температуру в ее верхней части все время поддерживали на постоянном уровне +18°С. для чего непрерывно регулировали температуру вентилирующего воздуха. Для контроля температуры воздуха и корней использовали полупроводниковые микротермометры, один из которых вводили непосредственно в корневую зону. Растения в камере освещали лампой типа ДРИ-2С00-6, которая создавала освещенность 120 втФАР/мг. В целом, все основные параметры среды в камере (интенсивность облучения, температура воздуха) в точности соотвествовали условиям, в которых растения находились в период подращивания. В результате адаптивная реакция растений вызывалась действием только одного стресс-фактора - понижением температуры в корневой зоне, следова-Tt.nt.Ho соблюдалось одно из основных условий вегетационного опыта - единственное различие между вариантами.

Ряс Л Газоыетрическая систеиа для измерения интенсивности фотосинтеза в переходных режимах

Верхняя часть камеры объемом 6,6 дм3 имела прямоугольную форму 210 х 21 х 150 мм и соединялась с нижней частью посредством герметичного уплотнения. Обе части камеры легко разъединяли при каждой очередной замене прошедших испытание растений на новые. Перед каждой заменой испытанных образцов на новые, выдерживали временной интервал, для того чтобы все параметры системы успели прийти в исходное стабильной состояние.

Фотосиктетическуы реакцию растений контролировали по методу проточной системы с помощью инфракрасного газоанализатора марки ЛШ -10. Параметры вентилирующего воздуха (расход и концентрация углекислого газа на входе) в течение всего эксперимента поддерживали постоянными и равными соответственно 200 дм3/час и 320 рри. С учетом постоянства этих параметров шкала газоанализатора была проградуирована непосредственно в единицах интенсивности валового газообмена.

Для диагностирования устойчивости растений к дефициту почвенной влаги осуществляли прямое воздействие на корневую систему раствором сахарозы (раствор сахарозы подавали непосредственно в посадочные гнезда камеры ). Дефицит почвенной влаги различной степени моделировали изменением концентрации раствора сахарозы. В остальном ход измерений не отличался от описанного выше, с той разницей, что в роли стресс-фактора выступал раствор плазмолитика (сахарозы), а температура корневой зоны не понижалась.

Измерения проводили в двухкратной повторности.

Из 22 сортов озимой мягкой пшеницы, испытывавшихся в полевых условиях, для вегетационного опыта были выбраны 6 сортов, относящихся к разным периодам сортосмены (I период - Московская 2453; II период - Лютесценс 116, ППГ 599; III период - Мироновская 808. Нива; IV период - Московская низкостебельная).

Этот вегетационный опыт явился продолжением полевых исследований и представлял для нас огромный интерес,поскольку никаких данных, свидетельствующих о сколько-нибудь четких тенденциях изменений физиологических признаков при переходе от стародавних сортов озимой мягкой пшеницы народной селекции к первым селекционным сортам и от последних - к сортам интенсивного типа, в литературе мы не встретили.>

Результаты эксперимента представлены графически. На рис.2 изображены кривые переходного процесса, соотвествующие изменению

видимого фотосинтеза при низкотемпературном воздействии на корневую систему.

Изменение фотосинтеза в переходном режиме во всех испытанных вариантах в общих чертах протекало по одной схеме. Реакция растений включала в себя резкое повышение интенсивности фотосинтеза с последующим постепенным (в течение 1.5-2 часов) снижением ее до нового, более низкого по сравнению с исходным, уровня. Это явление в литературе получило название "активация фотосинтеза" (Беликов, Моторина, Невская. 1964). Здесь можно проследить две Фазы первичную реакцию, которая выражается в активация фотосинтеза, и Фазу адаптации - падение активации до исходного уровня и ниже. Как видно из построенных кривых (рис.2), реакция растений на понижение температуры в общих чертах для всех испытанных сортов одинакова.

Наши исследования показали, что явлению "активация фотосинтеза" присуща сортовая специфика.

Все исследованные сорта по характеру переходного процесса можно разделить на три группы (рис.3). У сортов Московская низкостебельная, ППГ 599, Нива, Мироновская 808 активация протекает более плавно и длится дольше по сравнению с сортом Московская 2453, для которого характерен быстрый всплеск и резкое падение активации до исходного уровня и ниже. Промежуточное положение занимает сорт Лютесценс 116.

С учетом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что разработанная методика позволяет разделить сорта озимой мягкой пшеницы по холодостойкости. Данные многолетних наблюдений в полевых условиях указывают на то. что сорта Московская 2454 и Лютесценс 116 относятся к числу наиболее холодоустойчивых сортов. В то же время в лабораторном опыте выявлена особенность фотосинтетической реакции этих сортов, которая выражается в очень быстрой реакции на снижение температуры корневой зоны, а затем сорта быстро пытаются адаптироваться к новым условиям среды. По нашему мнению, такая реакция этих сортов указывает на их большую пластичность к воздействию низких температур.

Анализ данных, полученных в ходе вегетационного опыта, в сопоставлении с данными полевого опыта ( на пробных площадках нами учитывался процент перезимовавших растений) позволяют нам сделать-вывод о том, что в процессе селекции на зерновую продуктивность

- УУ-

Рис. 2 Изменение интенсивности Фотосинтеза сортов пшеницы прк низкотемпературной воздействии на корневую систему

-

холодостойкость сортов озимой мягкой пшеницы снизилась.

Ряд авторов разделяет растения по отношению к засухе на две группы: активные и пассивные и различает пассивную и активную адаптации (Северцов. 1939; Fisher. Turner. 1979). Снижение интенсивности фотосинтеза у злаковых растений, по мнению некоторых исследователей (Turner, 1976; Lu Cong - mlng е.a.;1994). обусловлено уменьшением устьичной проводимости, а затем закрытием устьиц. По мнению исследователей активная адаптация имеет целый рад преимуществ, поскольку при этом поддерживается тургор клеток, устьица остаются открытыми и тем самым обеспечиваются условия для фотосинтеза и других процессов обмена.

При дефиците почвенной влаги также наблюдается сортовая специфика. которая проявляется в том, что интенсивность фотосинтеза изменяется у разных сортов по-разному в зависимости от степени увлажнения почвы. Если при воздействии низких температур все сорта в общих чертах реагировали одинаково, то в данном случае у группы сортов вообще не наблюдается активации фотосинтеза.

На рис.3 изображены кривые, соответствующие изменению интенсивности фотосинтеза при воздействии, имитирующем дефицит почвенной влаги. Изменение фотосинтеза в переходном режиме во всех испытанных вариантах протекало по-разному.

Сорт Мироновская 808 при незначительном дефиците почвенной влаги характеризуется резкой активацией фотосинтеза и быстрым ее снижением. Затем интенсивность фотосинтеза про повышении осмотического давления сильно падает до уровня, значительно ниже исходного.

У сорта Лютесцес 116 лишь при увеличении дефицита почвенной влаги до уровня среднедоступной возникает заметная активация фотосинтеза. При дальнейшем увеличении дефицита почвенной влаги интенсивность фотосинтеза растений данного сорта снижается.

У сор^а Московская 2453 при незначительном дефиците почвенной влаги наблюдается очень слабая активация фотосинтеза. При увеличении дефицита почвенной влаги до уровня среднедоступной интенсивность фотосинтеза снижается.

У сортов Московская низкостебельная. ППГ 599. Нива при незначительном дефиците почвенной влаги не наблюдается активации фотосинтеза. интенсивность Фотосинтеза сохраняет неизменный уровень. При увеличении дефицита почвенной влаги до уровня средне-

-J3-

100 120 160 200 240 280 300 340 концентрация

сахароэы,г/л

0,8 1,6 2,8 МПа

легко- средне- трудно-

доступная влага доступная влага доступная влага

Рис.З Изменение фотосинтеза при воздействии, имитирующем дефицит влаги различной отепени, на корневую систему

доступной, интенсивность фотосинтеза начинает резко падать.

Учитывая вышеизложенное можно сделать вывод о том, у что сортов Мироновская 808, Лютесценс 116 и в меньшей степени у сорта Московская 2453 в адаптации к ухудшению влагообеспечеяности преобладает активная схема. У сортов Московская низкостебельная, Нива, ППГ 599 происходит так называемая пассивная адаптация к водному стрессу.

По нашему мнению наиболее устойчивым к почвенной засухе являются сорта Мироновская 808 и Лютесценс 116, которые при воздействии стресс - фактора быстро реагируют и пытаются адаптироваться к действию засухи. Сорта, у которых наблюдается снижение интенсивности фотосинтеза, предположительно пытаются преодолеть воздействие стрессора уменьшением устьичной проводимости.

Проведенный эксперимент позволяет нам сделать заключение о том, что в процессе селекции на повышение зерновой продуктивности устойчивость сортов последних лет селекции к дефициту почвенной влаги снизилась.

Результаты эксперимента дают основание считать разработанную методику пригодной для диагностирования сортов более или менее устойчивых к дефициту почвенной влаги различной степени. Учитывая. что данный эксперимент проводился по новой методике, мы решили испытать изученные нами сорта по общепринятой методике определения засухоустойчивости растений проращиванием семян на растворах сахарозы (Практикум по физиологии растений, 19Э0). Данные, полученные нами в процессе измерения интенсивности фотосинтеза практически совпадают с данными, полученными проращиванием семян на растворах сахарозы, что подтверждает работоспособность предлагаемой нами методики.

ВЫВОДЫ:

I

1. Повышение продуктивности сортов пшеницы в ЦРНЗ обеспечивалось за счет увеличения количества зерен с растения и массы 1000 зерен.

2. ^Адаптивность новых сортов уступает адаптивности старых, в связи с чем в отдельные годы исследований урожайность последних превышала уровень урожайности новых сортов озимой мягкой пшеницы.■

3. Разработанная методика и соответствующее экспериментальное оборудование для измерения интенсивности фотосинтеза в переходных режимах позволяет проводить испытания растений различных сортов озимой мягкой пшеницы с целью выявления их устойчивости к таким абиотическим стрессам, как понижение температуры корневой зоны и дефицит почвенной влаги.

4. У сортов .озимой мягкой пшеницы обнаружена сортовая специфика фотосинтётической реакции растений при низкотемпературном воздействии на корневую систему и воздействии, имитирующем дефицит почвенной влаги.

5. Отмечена общая особенность для сортов озимой мягкой пшеницы на воздействие низкой положительной температуры: резкое увеличение интенсивности фотосинтеза после воздействия низкой положительной температуры с последующей его стабилизацией,

6. По реакции на воздействие, имитирующее дефицит почвенной влаги сорта озимой мягкой пшеницы можно разделить на две группы: увеличивающие и снижающие интенсивность фотосинтеза после воздействия. имитирующего дефицит почвенной влаги различной степени.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Для оценки селекционного материала по устойчивости к дефициту почвенной влаги в почве и холодостойкости использовать газометрическую камеру для измерения интенсивности фотосинтеза в переходных режимах, сконструированную Э.Н. Акановым

2. При оценке селекционного материала на устойчивость к дефициту влаги в почве и холодостойкость пользоваться разработанной нами методикой.

Список опубликованных работ

1. Пыльнев В.В.,Балкарова К.А. Изменение урожайности и элементов структуры урожая озимой мягкой пшеницы в процессе селекции // Известия ТСХА.-1997.-Вып.1.-С.56-62.

2. Пыльнев В.В..Балкарова И.А. Микроэволюция озимой пшеницы как результат селекции // Труды международной конференции по анатомии и морфологии растений,С.-Петербург.- 1997. - С.109-110.

3. Аканов Э.Н..Балкарова И.А. Способ оценки холодостойкости

сортов озимой мягкой пшеиицы в фазе проростков//Сборник докладов Международной научной конференции, поев. 110-ле-тшо со дня рождения проф. Л. Л. Декаприлевича. Тбилиси. — 1997. — С. 91—94.

Объем 1 п. л.

Заказ 103

Типография Издательства МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул., 44

Тираж 100