Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности водообмена и продуктивность сортов хлопчатника в зависимости от водоснабжения

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Особенности водообмена и продуктивность сортов хлопчатника в зависимости от водоснабжения"

ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ И БИОФИЗИКИ РАСТЕНИЙ АКАДЕМИИ НАУК ТАДЖИКСКОЙ ССР

На правах рукописи

УКД 633.51:581.17.032

ХОЛЛИЕВ Аскар Эргашович

ОСОБЕННОСТИ ВОДООБМЕНА И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ ХЛОПЧАТНИКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

(03.00.12 — физиология растений)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степенн кандидата биологических наук

ДУШАНБЕ - ¡99)

Работа выполнена на кафедре физиологии растений и мнкробноло-/шг Самаркандского ордена Трудового Красного Знамени государствен кого университета имени Алишера Напои.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Д. X. Ходжаев.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Заслуженный деятель науки Таджикской ССР, доктор биологических наук К. П. Рахманина,

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник К. А. Ас-роров.

Ведущее учреждение — Институт физиологии растений имени К. А. Тимирязева АН СССР.

Защита диссертации состоится « >> 1991 г. п « »

часов на заседании Специализированного Совета Д 013.08.01 в Институте физиологии и биофизики растений АН Таджикской ССР (734063, Душанбе, ул, Айни, 299/2).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Таджикской ССР им. И. Ганди.

Автореферат разослан « » 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат биологических наук

Р. И. ЧЕРНЕР

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

Актуальность темы. Хлопчатник, характеризующийся продолжите ль-I вег-зтациокгшм периодом и высокой потребностью в воде, воздель-:гся и условиях орошаемого земледелия. Е последние годы в услсиНлд :публик Средней Азии очень остро ощущ^тся недостаток в поливнег.

Отсутствие осадков, повышение температуры воздуха в летнее до 45-50°С приводит к иссушению почвы. Эти факторы в совокупна-отрицательно сказываются на водообмене и продуктивности различим:; >тов сельскохозяйственных культур, в том числе и хлопчатника.

Неблагоприятные условия совпадают с наиболее ответственным перио • ! в развитии хлопчатника - фазой цветения. Такое сильное стрессовой ¡действие, как недостаток влаги в почве, отрицательно сказывается формировании урожая хлопка-сырца и его качестве. Поэтому пошл:енио шайности хлопчатника немыслимо без внедрения научно-обоснованно/. . >грессивной системы земледелия и использования сортов,' устойчивых ^благоприятным факторам внешней среды. .

Для повышения урожайности хлопчатника и эффективного использсса-5 оросительной воды необходимы наиболее оптимальные режимы орозенкя, счетом сортовых особенностей, обеспечивающие наилучшее осуществлен^.; зиолого-биохимических процессов и способствующие получению ецсских зжаев хлопка-сырца с наилучшим качеством. Для решения этой неотлич,-1 задачи необходимо глубоко изучить влияние на хлопчатник различьях звней водоснабжения, использовать наиболее засухоустойчивые сорта.

Имеющиеся исследования посвящены, главным образом, обмену веществ 1родуктивности ранее выведенных сортов хлопчатника, в зависимости от }ного режима. Большинство из изученных сортов уже давно снят', с про-зодства, в связи с чем вопросы сравнительного изучения водного резки».:* зпчатника требуют дальнейшей разработки, особенно для новых ¡: а/о низанных сортов с учетом их биологических особенностей и почве:.но-кли-гнчесних условий.

Актуальность данной проблемы обусловлена 'еще и тем, что хлопковая {а республики имеет довольно разнообразный спектр почвенно-клим&ти-зких условий. Даже в пределах определенной экологической зоны сорта эпчатника ведут себя различно в зависимости от агротехнических уеяоая." ращивания.

Цаль и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение особенностей водообмена и продуктивности не-которых pal (жированных сортов хлопчатника в зависимости от обеспеченности уздой в условиях резко континентального климата Зарафшанской долины Узбекистана.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить показатели водного режима разных сортов хлопчатник здевно?. и остаточный водный дефицит, относительный тургор листье интенсивность транспирации, водоудерживащую способность, оводне ность, концентрацию сока листьев и их водный потенциал;

- определить продуктивность сортов хлопчатника; динамику рос растений, формирование листовой поверхности, динамику плодообраз вания и раскрытия коробочек, урожай сортов хлопчатника и его качество.

- выявить относительно засухоустойчивые сорта хлопчатника и рекомендовать их производству.

Научная новизна. Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на основе пятилетних (1986-1990 гг.) исследований показана высокая устойчивость к действию дефицита влаги в почве новых сортов, хлопчатника Октябрь-бО и Бухара-6. Засухоусто^ чиеость этих сортов обусловлена рядом физиолого-биохимических и биологических особенностей, которые отчетливо проявляются при непосредственном воздействии недостаточного водоснабжения.

Впервые в почвекно-климатических условиях Зарафшанской долины Самаркандской области "('сероземные почвы) установлено, что для сор тов хлопчатника 0ктябрь-60 и Бухара-б наибольшую урожайность с хорошим качеством волокна и повышенной масличностыо семян можно получить при схеме полива I-2-I при влажности почвы 65-65-60% от ПВ. Другие сорта (Ташкент-ó, Самарканд-3 и 108-3) для формирования относительно высокого урожая хорошего качества нуждаются в поливе по схеме I-3-I при влажности почвы 70-70-60% от ПВ.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований рекомендованы для использования в хозяйствах Самаркандской облает» сравнительно засухоустойчивые сорта хлопчатника Бухара-6 и Октябр! 60. Предложенные сорта в производственных условиях обеспечивают значительное повышение урожая хлопка-сырца с улучшенным его качеством при экономном использовании оросительной воды.

Апробация работы. Основные результаты исследования дз"о~еиы обсуждены на городской научно-теоретической хонференцгн -чло-х ученых и специалистов г г Самарканда (1990), на ?оспу(.*;::::?ан-эй научно-практической конференции (Карши, 1991), i::i ночих чференциях профессорско-преподавательского еостана C'-l Э83, 1939, 1990, 1991) и на расширенном -заседании •

заседания кафедр физиологии растений и микробиолог v, ' -гг&нн-, генетики, селекции гГдарвинизма Сан1У (1991). Публикации. По-теме,диссертации опубликовано б с'";-:". Структура и объем работы. Диссертация изложена -кл. Г/0 .оградах машинописного "'текста и ооетоит из введения, 4 r.-rss, Г:?ллю-1ия, выводов, практических предложений,произго,детву, сг.":т?а гературы и приложения. Работа-иллюстрирована II рнсушг ";, таблицами и 5 фотографиями. Список использованной лгл^сатуры ¡ючает 275 наименований, в тон числе 53 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия, объекты и методы исследований

Условия. Работа проводилась в X986-I990 гг. путей постановки ■и вегетационных и трех полевых опытов' в условиях совхоза имени [ина Пастдаргомского района Самаркандской области.

Самаркандская область относится к Зарафшанскоиу почвенно-кли-■ическому округу. Климат континентальный с реэкими переходами сезона к сезону и большими перепадами температур в течение су:. Последнее определвется, главным образом,' "географическим поением - значительным расстоянием от океанов, близостью песча-пустынь, обусловливающих сухость.воздуха, малым количеством дков и большой амплитудой температур. Так, среднее количество .дков за многолетний период составляет 326 мм в год с колебани-от 90 до 500 мм. Наличие на территории республики пустынь и создает ощутимое разнообразие климата (Ханкишев, 1980). Самый жаркий месяц - июль, среднемесячная температура воздуха тавляла в иоле 37,1°. Максимальная температура достигала 40°. вы опытных участков - сероземного типа, по механическому соста-- среднесуглинистые, хлопковая старопаяка с залеганием грунтовед на глубине 3-4 м. Водно-физические свойства удовлетвори-ьнке. Полевая влагоемкость метрового слоя почвы составляет

о

21,5% к весу сухой почвы, объемный вес её - 1,36 г/см . Исходя из предполивной влажнооти почвы, объемного веса и полевой влаге емкости, нами определялся дефицит влаги в почве и устанавливались поливные нормы.

Объекты исследований. В качестве объектов исследований во всех опытах использовались сорта хлопчатника Ташкент-6, Самар-канд-3, 0ктябрь-60, Бухара-6 и 108-Ф.

Сорт Ташкент-б выведен С.М.Мирахмедовым, В.П.Сеноедовым и Т.Холходжаевым. Сорт относится к группе скороспелых сортов хлоп чатника и районирован в198Учс. Вегетационный период в различны районах выращивания колеблется от НО до 125 дней. Масса сырца одной коробочки - в среднем1 6-,0 г. Выход волокна - 37,5%.

Сорт Самарканд-? выведен О.Жалиловым, Д.М.Бабаевым, Н.С.Ас-риян путем скрещивания сорта 108-Ф с мутантным сортом AH-40I и последующим многократным отбором на естественно сильнозараженно! вилтовом фоне. Сорт, районированный в 1982 г., относится к сорт; среднеснороспелой группы с вегетационным периодом до 135 дней. Волокно относится к твердому У типу. Масса сырца одной коробочю - в среднем 7,0 г. Выход волокна - 36-37%.

Сорт 0ктябрь-60 выведен А.Э.Эгамбердиевым, Х.Ахмедовым и П.ПаЙзиевым методом гибридизации мутанта M-23I с сортом хлопчатника Ташкент-I и многократным отбором на естественно зараженном вилтовом фоне. Сорт районирован в 1982 г., среднескороспелый, вегетационный период равен сорту Ташкент-I. Масса сырца одной коробочки - в среднем 6,4 г, Выход волокна - 36,3^.

Сорт Бухара-6 выведен"НПО "Союзхлопок" Бухарской областной опытной станции методом скрещивания сорта Ташкент-I с тонковолон нистым сортом 9647-И. Сортоиспытания на Государственных участках в Таджикской, Туркменской и Киргизской ССР прошли успешно. На опытных участках урожайность этого сорта достигала от 44,1 до 50,2 ц/га. Сорт районирован в 1983 г. Вегетационный период -от 123 до 132 дней. Масса хлопка-сырца одной коробочки 5,8-7,7 г Выход волокна 34-36$.

Сорт 108-Ф выведен на Андижанской опытной станции методом индивидуального отбора из потомства, полученного в результате естественного переопыления различными сортами советского хлопчатника. Сорт районируется с 1947 г. Форма куста пирамидальная, высота 100-110 см. Вегетационный период его, по многолетним дани

колеблется от 120 до 140 дней. Масса хлопка-сырца одной коробочки первых сборов колеблется от 6,0 до 7,3 г. Выход волокна - 34,6%. (Абдуллаез и др., 1989).

Методика исследований. Вегетационные опыты проводились в сосудах из оцинкованного железа, вмещающих 30 кг абсолютно-сухой почвы. Сосуды перед набивкой обрабатывались 0,4% раствором формалина и покрывались изнутри нитролаком. Для предохранения почвы от перегрева снаружи сосуды были обернуты ватными чехлами. Для опыта была использована сероземная почва, привезенная из совхоза имени Ленина Пастдаргомского района Самаркандской области, где проводились полевые опыты. Содержание нитратного азота в почве - 3,60, подвижного фосфора. - 22,50, обменного калия - 180,33 мг/кг. Вносились удобрения: фосфор -в виде 18%-ного суперфосфата, калий - в виде 40%-ного хлористого калия, азот - в виде 34%-ной аммиачной селитры. В один сосуд было внесено: азота - 4,33 г, калия - 2,51 г, фосфора -5,51 г. Азотные и калийные удобрения вносились в почву в 3 срока: при набивке сосудов, в период массовой бутонизации и в фазе цветения растений. Прореживание растений проводилось в два срока: в фазе семядольных листочков и в фазе двух настоящих листьев, с оставлением по одному растению на сосуд. Повторность опытов б-кратная. Полив проводился по весу с доведением влажности почвы до 70% от полной влагоемкости (ПВ). В начале фазы бутонизации хлопчатника все сосуды разделили на две партии. Первая партия растений поддерживалась на уровне 70$ от ПВ почвы, а вторая -30%. Заданная влажность почвы поддерживалась путем ежедневного полива сосудов по весу 1-2 раза в день. В вегетационных опытах 1989-1990 гг. в начале фазы бутонизации хлопчатника все сосуды разделили на три партии. Первая партия растений поддерживалась на уровне 70$ от ПВ почвы, вторая - 30%,' третья партия растений первоначально, в фазах бутонизации и цветения поддерживалась на уровне 30%, а начиная с фазы образования коробочек была переведена на 70% от ПВ.

В полевых опытах посев проводился рядовым способом при ширине междурядий 60 см. Средняя густота растений на опытных делянках составляла II5-I25 тыс/га. Площадь делянок 450 м , 12-рядная, из которых 8 были учетными. Каждая делянка была разделена на три парцеллы. Повторность опыта четырехкратная. Удобрения вносились

дробно: под зяблевую пахоту, при посеве и 3 раза в подкормку. Общее количество внесенных удобрений: азота - 250, фосфора -175, калия - 100 кг/га. Схемы поливов, поливные и оросительные нормы приводятся в таблице I.

Таблица I

Поливные и оросительные нормы, схемы поливов

Поливные нормы, м /га ¡Ороситель-. ,!ная норма,] Схема | м3/га |полива

до бутонизации бутони-! цветение зация ! !плодообра-!зование

I 2 t 3 ! 4 ? 5 t )

800 1000 1200 И00 900 5000 1:3:1

800 1000 - II0O 900 3800" 1:2:1

800 1000 - - 800 2600 1:1:1

Все учета и наблюдения за ростом и развитием растений проводи лись в соответствии с методикой, применяемой СоюзНИХИ (Методика полевых и вегетационных опытов с хлопчатником в условиях орошения, Ташкент, 1973, 1981).

Физиолого-биохимические показатели растений .определялись-еле дующими методами: дневной и остаточный водный дефицит-,' еуноси-г тельный тургор листьев определялись по Л.С.Литвинову (1951) с некоторыми модификациями М.Д.Кушниренко и др. (1976), И.Г.Шмать-ко (1985). Интенсивность транспирации изучали методом быстрого взвешивания на торзиойнь(х весах ¿Иванов и др., 1950). Этот метод широко апробирован при эколого-физиологических"исследованиях в полевых условиях. Водоудерживакуцую способность листьев впределя-ли по методике М.Д.Кушниренко и др. (1970). Водоудерживающая способность исследуемых объектов характеризовалась нами по потере зоды ла определенный .промежуток времени и выражалась в процентах от ее первоначального со'Держанйя. Ход определение Йыд следующим: несколько отделенных от веток листочков с черешками взвешивались и подвергались увяданию. Через определенные промежутки времени (I, 2, 3, 4 часа) исследуемые объекты повторно взвешивались. Овох ненность листьев определялась высушиваниек образца до постоянного воса при Ю5°С, концентрация сока листьев (в %) находилась при поиощи рефрактометра РИД, сосущая сила - водный потенциал листьбе - методом струен по В.С.Шардакову (1953). Площадь листовой поверх ноети вычислялась методом копирования листа на миллиметровой бума

•е. Масличность семян определялась по методу А.Зикрияева 1985). Все физиологические определения и фенологические на-шодения проводились в фазе бутонизации, цветения, плодообра-зования. Для всех определений брали третий лист сверху. Полугенные цифровые материалы подвергались статистической обработ-<е по методике, описанной Н.А.Плохинским (1970).

ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА СОРТОВ ХЛОПЧАТНИКА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ В0Д00БЕСПЕЧЕНН0СТИ

Дневной, остаточный водный дефицит и относительный тургор яистьев. Уровень водоснабжения оказывает заметное элияниэ на дефицит воды в листьях хлопчатника (табл. 2). Анализ данных по водному дефициту свидетельствует о том, что начиная с фазы бутонизации до фазы плодообразования дневной водный дефицит у всех сортов несколько увеличивается, что характерно для растений, выращенных в условиях как оптимального, так и ограниченного водоснабжения. Однако общий уровень водного дефицита для всех сортов во втором случае несколько выше по сравнению с оптимальным водоснабжением. Нами установлены резкие различия по этому показателю между сортами. Последнее согласуется с данными Х.С.Самиева, Е.А. Поповой и др. (1987), которые показали, что в условиях засухи значительно возрастает водный дефицит листьев хлопчатника сортов Ташкент-1 и АН-402. В условиях как оптимального, так и недостаточного водоснабжения наибольший дневной водный дефицит нами был обнаружен для растений сортов Ташкент-6 и 108-Ф, наименьший -для сортов Бухара-б, Октябрь-бО и Самарканд-3.

При значительном снижении содержания влаги в почве растения в ночное время не в состоянии восполнить дневные потери вода. В них возникает остаточный водный дефицит, ведущий к постоянному уменьшению оводненности тканей растительного организма. Некоторыми исследователями для сортовой характеристики засухоустойчивости растений учитывался именно этот показатель.

Л.С.Литвинов (1951), И.Г.Шматько и О.Е.Шведова (1977) отмечают, что динамика остаточного водного дефицита является довольно точным отражением состояния растений не только при засухе, но и в обычных условиях выращивания.

В наших исследованиях обнаруживается, что с понижением влажности почвы показатели остаточного водного дефицита несколько

Таблица 2

Водный дефицит листьев хлопчатника, % (вегетационный опыт 1987 - 1988 гг.)

°?т1 ■ Фаза развития хлопчатника ! бутонизация ! начало ! массовое ! плодооора _|_¡цветения ! цветение ! зование

Оптимальное водоснабжение (70% от ПВ)

Ташкент-6 24.9±0.15 26.6i0.I0 иу;у+и;и8 28.3lO.I6 29,2*0,25

Самарканд-З 20,910,18 19,3+0,23 24,5^,33 25,3+0,09 25.110,17 27,2+0,19 26,310,10 27,4+0,22

Октябрь-бО 19,010,30 20,8+0,28 21,9^0,08 22,7+0,22 23.310,II 23,0+0,09 25,710,17 25,0+0,16

Бу>.ара-6 18,1±0,18 20,5+0,30 19,210,31 21,8+0,31 21,610.18 23,7+0,28 23,310,20 24,0+0,12

108-Ф 23,810.20 24,5+0,11 25,7±0,09 26,9+0,40 27.110.21 27,510,23 28,910,33 29,1+0,15

Ташкент-6 Ограниченное водоснабжение (30% от 26,710,09 28.6lO.I7 3I.7iO.I3 27,3+0,10 27,9+0,22 31,0+0,X ПВ) 33,810,08 •35,7+0,31

Самарканд-3 22,3±0,27 22,0+0,22 25,7^15 26,4+0,25 28.910,19 28,0+0,11 30,310,13 31,2+0,07

0ктябрь-60 21.110.20 20,3+0,33 23,4±0,17 24,1+0,16 25,310,14 26,5+0,13 27,110,25 27,7+0,09

Бухара-6 20,4±0Д1 21,0+0,31 23,010,29 23,7+0,24 25,010,14 24,0+0,19 26,110,20 25,7+0,35

108-Ф PR.fsl0.I5 25,9+0,10 27.910.14 28,7+0,26 29.9l0.I0 30,7+0,09 32,6^0.23 34,8+0,14

Примечание

в числителе - показатели за 1987 год, в знаменателе- за 1988 год.

q

ювьшзаются. Это характерно для всэх изученных сортов хлопчат-¡ика, особенно таких, как Таакект-S и 103-5. Бо."-с низкие показатели остаточного водного дефицита как при оптимальном, так и 1ри ограниченном водоснабжении, наблюдаются у растснай сортов зухара-б, 0ктябрь-60 и Самарканд-3. Взроятно зтг.м объясняется ¡равнительная устойчивость этих сортов к доЛствло засуха.

Степень обеспеченности растений водой характеризует также >тносительныЙ тургор листьев. С уменьшение-: злг.:?:ностн почвы )Тносительный тургор листьев несколько сюсгиггся. Однако это ;нижение происходит в меньией степени длл сорго? Бухара-6 и )ктябрь-60. В целом, как при оптимальном, так л пг^:? ограничении водоснабжении наибольший относительней ■'■"".'> обиару.?ив?.ет-:я в листьях сортов Бухара-6 и Октябрь-сО.

Интенсивность транспирации. Интонсиеиотг.ъ ?,!.ч*»епирациа изу-ишась нами на протяжении дня по фаза»« р'.тт'гг:- ^.гогпагнигса. )бщий уровень интенсивности транспирации cznt:?:i.x ст обеспе-генности растений влагой, так и от сортсгнт особ^«дасгзй хлоп-ттника. В условиях оптимального водоснс5;:--;\-;~ (VÍ.Ó от ПВ почвы] >на у всех сортов более высокая по сравнению г. огган'ггекным вод< ¡набжением (ЗОЙ от ПВ почвы) (рисЛ). При этом и-лга-гагся э различных условиях водоснабжения довольно большая раяюща с интен-¡ивности транспирации связана с сорткос?:.-з. 1:;::, ;; сортов Таш-<ент-6 и 108-Ф этот процесс достигает кульк.'.к-ii"":, как правило, ( середине дня (10-14 часов) в условиях по ваг; ¡г-:. : температуры i пониженной относительной влажности вог-яухч, утрзнцио и зечерние часы интенсивность ее знотатлько У среднесяоро-

;пелых сортов Бухара-6 и Октябрь-GQ •¡«•.•-.•пг-.кассть траш

тирации значительно ниже, чем у шзвуг&за:«:'.« un .тс? и з основ-юм более активно потеря воды происходит в y.pf часы (8-10 1асов), когда растения лучше снабжены влагой. 3 полуденные чаи тотеря воды на транспирации снижается, чти полезным

з,ля растения, так как в зти часы наблюдается каиоольпее напря-кение водного режима. Интенсивность транспирации растений сорт Замарканд-З в условиях оптимального водоснабжения, в отличие о вышеуказанных сортов, несколько повышается во второй половине ;ня. Аналогичная картина наблюдалась и в условиях ограниченног водоснабжения. Однако интенсивность транспирации всех сортов здесь значительно ниже, чем у растений, выращенных в условиях оптимального водоснабжения.

ю |г м 16

ВРЕМЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯМ

»50

Iй №

2 т г

5 ад

г

и

5 « й.

:»

§ (0 со 50

| М

Ш

£ зо а

(0 о

10 13 М '6 Время определения,ч

Рис. I. Интенсивность транспирации сортов хлопчатника в фазе цветения

(вегетационный опыт 1987 г.)

1 - Ташкент-6, 4 - Бухара-6,

2 - Самарканд-3, 5 - 108-Ф.

3 - Октябрь-бО,

Водоудерживающая способность листьев» Одним из признаков, :арактеризующих особенности водного режима и степень засухо-■стойчивости растений, является водоудерживающая способность шстьев, которая, как известно, оказывает существенное влия-ше на ход физиологических процессов и продуктивность растений. >тот показатель у хлопчатника можно использовать для характери-:тики засухоустойчивости различных сортов (Самиев, Попова и др., :987).

Нами установлено, что водоудерживающая способность листьев :лопчатника при 70% и 30% от ПВ почвы изменяется неоднозначно. !о всех случаях она выше в условиях ограниченного водоснабжения, ¡аибольшая потеря воды в % к первоначальному содержанию ее в [истьях, в условиях оптимального водоснабжения наблюдается у :орта Ташкент-б и 108-5, наименьшая - у сортов 0ктябрь-60 и >ухара-6. Сорт Самарканд-3 занимает промежуточное положение. В ■словиях ограниченного водоснабжения наибольшей потерей воды сличаются также сорта Ташкент-б и 108-Ф, а наименьшей - Октя-¡рь-60 и Бухара-6. Такая закономерность нами отмечена во всех )азах развития растений как в вегетационных, так и в полевых ¡пытах. Однако с переходом к фазе цветения и плодообразования юдоудерживатацая способность листьев хлопчатника у всех сортов ювышается как при оптимальном, так и при ограниченном водо-:набжении. По-видимому, это связано с тем, что именно в-этой )азе интенсивно осуществляются процессы синтеза, образуются ^продуктивные органы, а для этих процессов требуется относительно большое количество воды. Наибольшая водоудерживающая ¡пособность у сортов 0ктябрь-60 и Бухара-6 свидетельствует >б их большей засухоустойчивости по сравнению с другими сортами.

Оводненносгь листьев. Определение оврдненности листьев ¡ельскохозяйственных растений, в том числе и хлопчатника, не->бходимо для характеристики параметров водного обмена растений ! оптимальных и неблагоприятных условиях. В наших исследованиях ш преаде всего пытались выяснить изменения оводненности листь-!в различных сортов хлопчатника по фазам развития а зависимости >т водообеспеченности. Было установлено, что хотя на оводнен-юсть ллстьев во многом влияет влажность почвы, сортовые осо-¡енности растений также играют при этом важную роль. В условиях сак оптимальной, так и недостаточной водообеспеченности, наи-

больиая оводпекксоть листьев наблюдается у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60. Причем, больпая "оводненность листьев обнаруживается в фазе бутонизации и дальаз к фазе плодообразования постепенно снижаемся. На наш взгляд, ото связано с возрастными особенностями растений. В условиях полевых опытов оводненность листье! изучалась нами при двух схемах полива 1-3-1 и 1-2-1. Результаты этих исследований показывают (рис. 2), что в полевых условиях наибольшей оводнонностьа листьев отличаются сорта 0ктябрь-60 и Зухара-б, наиыегьпей - сорта Ташкент-6 и 108-ф.

/V' #/

& - Цватеиие

¿7 - Плодоо(разо<ани;

Рис. 2. Оводненность листьев хлопчатника (полевой опыт, 1988 г.)

Схема полива: А - 1-3-1, В - 1-2-1

1 - Таакент-6, 4 - Бухара-6,

2 - СачарКанд-3, 5 - 108-Ф.

3 - Октябрь-бО,

Таким образом, можно „..ред.. "знно считать, что оводненность листьев является одним из признаков, характеризующих степень устойчивости сортов хлопчатника к дефициту влаги.

<

Концентрация сока листьев. Как оводненность, так и концентрация сока листьев во многом зависит от уровня водообеспечен-ности растений (рис. 3). В ходе исследований нами выявлено, что растения, выращенные в условиях ограниченного водоснабжения, во всех фазах обладают повышенной концентрацией сока листьев по сравнению с растениями, произрастающими при оптимальной влажности почпы.

10» от ЛИ

Рис. 3. Концентрация сока листьев по фазам развития

хлопчатника (вегетационный опыт, 1987 г.)

А - бутонизация, В - цветение, С - плодообразование

1 - Ташкент-6, 4 - Вухара-б,

2 - Самарканд-3, 5 - 108-^.

3 - Октябрь-бО,

Однако различные сорта хлопчатника в обоих режимах водоснабжения по-разному реагировали на изменение влажности почвы, неодинаково изменяли концентрацию сока листьев. Наибольшая концентрация сока листьев в течение всей вегетации обнаружена у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60, как при ограниченной, так и при оптимальной водообеспеченности. В исследованиях И.Г.Шматько, О.Е.Шведовой (1977) было установлено, что у засухоустойчивых сортов пшеницы концентрация сока листьев выше, чем у незасухоустойчивых.

Водный потенциал. При изучении водного обмена растений, особенно в условиях засухи, одним из важных показателей является водный потенциал листьев, который характеризует поступление воды в р^тенке. Данный показатель р.дного режима растений, наиболее тесно связанный с важнейшими физиологическими процессами, служит мерилом степени насыщенности клеток водой и активности вода в растительном организме. Результаты наших экспериментов подтверждают определенную зависимость водного потенциала листьев от влажности почвы (табл.3).

Таблица 3

Водный потенциал листьев, МПа (вегетационный опыт, 1988 г.)

Сорт !_Фазы развития

хлопчатника ! бутонизация! начало 'массовое ! плодообра-_? цветения ¡цветение ! зование

Оптимальное водоснабжение (70% от ПВ)

Ташкент-6 -0,84+0,01 -1,18+0,05 -1,22+0,03 -1,29+0,04

Самарканд-3 -0,90+0,02 -1,23+0,04 -1,31+0,04 -1,42+0,05

0ктябрь-60 -1,01+0,03 -I,35+0,03 -1,46+0*05 -1,51+0,02

Бухара-6 -1,21+0,02 -1,39+0,04 -1,46+0,03 -1,61+0,06

108-Ф -0,90+0,02 -1,21+0,03 -I,24+0,02 -1,39+0,07

Ограниченное водоснабжение (30% от ПВ)

Ташкент-6 -1,48+0,02 -1,64+0,05 -1,78+0,05 -1,95+0,03

Самарканд-3 -1,69+0,04 -1,86+0,06 -2,0^0,06 -2,18+0,04

0ктябрь-60 -1,80+0,02 -2,01+0,06 -2,21+0,05 -2,31+0,08

Бухара-6 -1,82+0,03 -2,13+0,03 -2,28+0,07 -2,44+0,05

108-Ф -1,61+0,04 -1,79+0,04 -1,95+0,08 -2,07+0,07

Ч условиях ограниченной влажности почвы этот показатель у всех сортов снижается по сравнению с оптимальной влажностью почвы. При этом снижение водного потенциала у сортов Бухара-6 и Октя-брь-60 достигает-2,44 и -2,31 МПа, что свидетельствует об их большей приспособленности к засухе. Те закономерности, которые были выявлены в вегетационных опытах, обнаруживаются и в полевом опыте. Сорта ; чопчатника при разных схемах полива изменяют показат-ели водного потенциала по-разному в зависимости от сор-■тоаых особенностей. При этом в условиях полива по схеме 1-2-1

у всех сортов этот показатель ниже, чем при поливе по схемр 1-3-1. В полевых условиях наименьшим водным потенциалом также отличаются сорта Бухара-6 и~0ктябрь-60~, наибольшим - Ташкент-6, 108-Ф и Самарканд-3.

РОСТ, РАЗВИТИЕ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ

ХЛОПКА-СЫЩА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ХЛОПЧАТНИКА- ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ВОДООЕЕСПЕЧЕННССТИ

Динамика роста растений. Исследуя водообмен у ряда сортов хлопчатника при различной.влажности почвы, мы одновременно изучали влияние водообеспеченности на процессы роста растений в условиях вегетационных и полевых опытов. Установлено, что при различном водоснабжении существенно изменяется общая интенсивность роста у всех сортов хлопчатника. Растения, выращенные в условиях засухи значительно отстают в росте от выращенных в условиях оптимального водоснабжения. Изучение динамики роста хлопчатника в разных фазах его вегетации, при различном водоснабжении, показывает, что при оптимальном обеспечении водой самый лучший показатель по всем фазам развития обнаружен для сортов Ташкент-6, Самарканд-3 и Бухара-6. Наиболее ускоренный рост наблюдался в период от фазы бутонизации до цветения. -Начиная от фазы цветения до созревания, ростовые процессы были несколько замедлены и неравномерны. Рассматривая данные динамики роста при ограниченном водоснабжении, необходимо отметить, что наименьшее влияние засухи наблюдалось у сортов хлопчатника Бухара-6 и 0ктябрь-60, наибольшее - Ташкент-6 и 108-Ф, промежуточное положение занимает сорт Самарканд-3.

Листовая поверхность. В ходе исследований наряду с другими показателями, характеризующими продуктивность растений, нами изучалась также листоват поверхность сортов хлопчатника в зависимости от водообеспеченности. Установлено, что ограниченное водоснабжение в фазах бутонизации и цветения хлопчатника приводит к уменьшению листовой поверхности у всех сортов, причем сорта хлопчатника Бухара-6 и Октябрь-бО подвержены угнетающему действию дефицита влаги в значительно меньшей степени, что благоприятно отражается на продуктивности растений.

Динамика плодообразования. Весьма ьаьное место в наших исследованиях занимает изучение накопления плодоэлементов (бутоны, цветы, коробочки) у разных сортов хлопчатника в зависимости от водообеспеченности. В вегетационных опытах с понижением влакности почвы резко падает интенсивность образования плодоэлементов у всех изученных сортов. Интересные результаты получены в условиях полевых опытов 1988 и 1989 годов при различных схемах поливов. Так, при схеме полива 1-3-1 наибольшее число коробочек образовалось у растений хлопчатника сортов 0ктябрь-60,' Самарканд-3 и Ташкент-6. С переходом к схеме полива 1-2-1 произошли существенные изменения: у сортов 0ктябрь-60 и Бухара-6 этот показатель увеличился по сравнению со схемой полива 1-3-1, 1 а у остальных - наблюдается его снижение. Однако дальнейший дефицит влаги в почве способствовал значительному снижению общего числа плодоэлементов и коробочек у всех сортов хлопчатника. ;

Наряду с образованием плодоэлементов нами было также изучено их опадение, так как этим определяется будущий урожай. Установлено, что при относительно благоприятных условиях развития, хлопчатник сбрасывает значительную часть своих плодоорганов. Как при 70%, так. и при ЗОЙ от ПБ почвы наибольшее опадение плодоэлементов обнаруживается у сортов Ташкент-6 и 108-Ф, наименьшее - у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60. -

Динамика раскрытия коробочек. Дня характеристики сортов при определении урожайности определенное значение приобретают темпы раскрытия коробочек. Этот процесс у вышеприведенных сортов хлопчатника был изучен нами в зависимости от водообеспеченности растений. Показано, что при схеме полива 1-5-1 наиболее интенсивное раскрытие коробочек обнаруживает сорт Ташкент-6, далее следуют 0ктябрь-60, Самарканд-3, 108-Ф и Бухара-6. При схеме полива 1-2-1 и особенно 1-1-1 темпы раскрытия коробочек повышаются у всех сортов хлопчатника.

Урожай хлопка-сырца и его качество. Результаты наших исследований, проведенных в условиях вегетационных опытов в течение пяти лет (1986-1990 гг.), при различной водообеспеченности растений, показали, что урожай сырца изученных сортов хлопчатника во многом зависит от содержания воды в почве. В условиях оптимального водоснабжения все испытанные сорта дали сравнительно

асокий урожай хлопка-сырца. Наибольшая урожайность отмечена ля сортов Ташкент-6 и Бухара-6. При ЗС^-ной влажности почвы всех сортов наблюдается двух-трех-кратное уменьшение урожая яопка-сырца по сравнению с условиями 70%-ной влажности почвы. з,нако снижение урожая при засухе происходит неодинаково у 1зных сортов и зависит от сортовых особенностей растений. В ютности, ограниченное водоснабжение (в фазах бутонизации, зетения, плодообразования) вызвало наибольшее снижение урожай-)сти у сорта Ташкент-6, тогда как у сортов 0ктябрь-60 и Бухара-6 го снижение выражено в меньшей степени, сорта Самарканд-3 и )8-Ф занимают промежуточное положение.

В связи с изменением влажности почвы меняется и средняя юса одной коробочки у всех изученных сортов хлопчатника, хотя в различной степени. Так, при ограниченном водоснабжении наи-1лее заметно уменьшается средняя масса коробочек у сортов Таш-«т-6, 108-Ф и Самарканд-3. Уменьшение массы коробочек при делите влаги меньше выражено у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60, ■о свидетельствует об их большей устойчивости к засухе.

В полевых опытах также показано, что в зависимости от схемы лива урожайность изученных сортов хлопчатника существенно из-няется (табл.4). Так, при схеме полива 1—3—1 наибольший пока-тель у сортов Ташкент-6, Бухара-6 и 108-Ф. Далее следуют сор-0ктябрь-60 и Самарканд-3. Особенно интересные результаты по-чены при схеме полива 1-2-1. Снижение влажности почвы (на один лив) способствовало понижению общего урожая сортов Ташкент-6 10,7% и 108-Ф - на 6,6%. Однако по сортам Бухара-6 и Октя-ь-60 получена значительная прибавка общего урожая, составляга-я соответственно^16,1 и 14,1%.

Установлено, что и качество урожая всех изученных нами сор-в хлопчатника во многом зависит от водсобеспеченности растений ;тения, выращенные в условиях 70% от ПВ почвы, обладают хоро-1 качественной характеристикой. Однако со снижением влажности *вы до 30% от ПВ у всех сортов, хотя и обнаруживается некото-з повышение выхода волокна, значительно уменьшается как длина юкна, так и масса 1000 семян и масдичность семян. Это выраже-в меньшей степени у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60. В условиях ювых опытов при схеме полива 1-3-1 наилучшие показатели по ?еству хлопка-сырца (длина волокна, масса 1000 семян и содеп-

Таблица 4

Урожайность хлопчатника в зависимости от водоснабжения (полевой опыт)

Сорт хлопчатника 1 Схема ! полива ! Хлопок-сырец, ц/га ! 1988 г. I 1989 г. ! 1990 г. 1 Среднее ! • за 3 года,| 1 ц/га ! В %

Ташкент-б 1-3-1 37,09+0,44 38,7+0,85 37,0+0,59 37,59 100,0

1-2-1 34,12+0,47 - 34,2+0,55 32,4+0,71 33,57 89-, 30

1-1-1. 25,7+0,67 24,(Ж) ,48 24,85 66,10

Самарканд-3 1-3-1 34,61+0,37 35,6+0,37 36,1+0,63 35,43 100,00

1-2-1 33,39+0,59 36,1+0,74 37,9+0,56 35,79 101,0

1-1-1 . 27,2+0,73 29,8*0,47 28,50 80,44

0ктябрь-60 1-3-1 36,52+0,49 36,4+0,43 35,0+0,77 35,97 100,0

1-2-1 41,43+0,37 41,3+0,89 40,5+0,83 41,07 114,17

1-1-1 30,7+0,40 31,3+0,73 30,50 84,79

Бухара-6 1-3-1 37,20+0,61 37,1+0,73 35,3+0,56 36,53 100,0

1-2-1 43,68+0,38 42,1+0,93 41,5+0,91 42,42 116,12

1-1-1 30,5+0,67 32,8+0,63 31,65 86,64

108-Ф 1-3-1 36,82+0,55 37,5+0,49 34,8+0,78 36,37 100,0

1-2-1 34,95+0,63 35,9+0,80 31,(Ж),59 33,95 93,34

1-1-1 26,8+0,59 27,5+0,47 27,15 24,64

жание масла в ядро семян) получены для сортов Тзшкент-6, Самар-канд-З и 108-Ф. Однако при схемах полива 1-2-1 и 1-1-1 эти данные ощутимо понижаются. Для сортов Бухара-6 и Октябрь-бО оптимальной оказалась схема полива 1-2-1. Дальнейшее снижение влажности почвы приводит к ухудшению качества урожая.

ВЫВОДЫ

1. Отношение хлопчатника к недостатку влаги в почне тесно связано с сортовыми особенностями растений.

2. Показано, что дефицит влаги в почве отрицательно сказы-зается на физиолого-биохимических процессах и продуктивности слопчатника. Из испытанных нами 5 сортов хлопчатника (Ташкент-б, Замарканд-З, 0ктябрь-60, Бухара-6 и 108-Ф) наиболее устойчивыми

с дефициту влаги в почве оказались сорта Бухара-6 и 0ктябрь-60.

3. Засухоустойчивость этих сортов обусловлена целым рядом жзиолого-биохимических и биологических особенностей, которые •тчетливо проявляются при непосредственном воздействии недоста-"очного водоснабжения.

4. Сорта Бухара-6 и 0ктябрь-60 в условиях недостаточной влаж-юсти почвы отличаются от других сортов (Ташкент-6 и 108-Ф) [еньтим дневным и остаточным водным дефицитом и большим относи-■ельным тургором листьев, сорт Самарканд-3 занимает промежуточ-¡ое положение.

5. Установлено, что у сортов Ташкент-6 и 108-Ф з разных усло-иях водоснабжения наибольшая интенсивность транспирации обнару-ивается, как правило, к середине дня, когда повышена температура

снижена относительная влажность воздуха. У среднескороспелых ортов Бухара-6 и 0ктябрь-60 транспирация в основном более интен-ивно происходит в утренние часы, а в полуденные часы снижается, то более выгодно для растения, так как в эти часы наблюдается аибольшее напряжение водного режима.

6. Оводненность листьев при оптимальной влажности почвы у сех сортов хлопчатника выае, чем при недостаточной влажности очвы. При этом наибольшая водоудерживающая способность и овод-енность листьев в фазах бутонизации - плодообразования хлопчэт-ика обнаружена у сортов Бухара-6 и 0ктябрь-60, что свидетельс;гу-т об их большей засухоустойчивости по сравнению с другими сортами.

7. Показано, что концентрация сока и водный потенциал листьев лопчатника изменяются в связи с их возрастом, условиями водоснао'-

жения и сортовыми особенностями. Сорта хлопчатника Бухара-6 и 0ктябрь-60 отличаются большей концентрацией сока и низким водным потенциалом по сравнению с сортами Ташкент-6, 108-Ф и Ca-марканд-3.

8. В условиях недостатка воды в почве рост растений, увеличение листовой поверхности и их продуктивность у сортов Бухара-! и 0ктябрь-60 по сравнению с другими сортами снижается в меньшей степени, так как этим сортам свойственна более высокая интенсив ность физиологических процессов, определяющих устойчивость растений к засухе.

9. Для сортов 0ктябрь-60 и Бухара-6 наибольшая урожайность (41,0-42,4 ц/га) с хорошим качеством волокна и повышенной мас^ личностью семян отмечена при схеме полива 1—2—I при влажности почвы 65-65-60% от ПВ. В этих условиях происходит наименьший расход воды на создание одного центнера урожая высокого качеств Другие изученные нами сорта (Ташкент-6, Самарканд-3 и 108-Ф) дл формирования относительно высокого урожая (35,4-37,5 ц/га) хоро шего качества нуждаются в поливе по схеме 1-3—I при влажности почвы 70-70-60$ от ПВ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРВДПОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На основании проведенных исследований представляется воз мокиым рекомендовать хозяйствам Самаркандской области для получения наибольшего урожая хлопка-сырца с хорошими качествами волокна более засухоустойчивые сорта хлопчатника Бухара-6 и Октя-брь-60.

2. Оптимальным режимом орошения для этих сортов является схема полива I-2-I. Поливные нормы должны составлять от 800 до 1100 м^/га, общая оросительная норма - 3800 м^/га. При этом год вая норма минеральных удобрений составляет: азот - 250, фосфор 175, калий - 100 кг/га.

3. Для сортов хлопчатника Ташкент-6, Самарканд-3 и 108-Ф оптимальным режимом орэшения является схема полива I-3-I. Поливные нормы составляют от 800 до 1200 м^/га, общая оросительная норма - 5000 м^/га.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Холлиев А.Э. Влияние условий водоснабжения на рост и развитие

хлопчатника // Вопросы биологии дикорастущих и культурных растений: Сборник науч. тр. - Самарканд, 1988. - С. 61-66.

2. Холлиев А.Э. Качество урожая хлопчатника в- зависимости от

водоснабжения // Тезисы докладов П городской научно-теоретической конф. молодых ученых и специалистов. - Самарканд, 1990. - С. 178.

3. Холлиев А.Э. Водный еддесс и продуктивность хлопчатника //

Хлопок. - 1990. № 3." - С. 34-35.

4. Ходжаев Д.Х., Холлиев А.Э. Продуктивность сортов хлопчатника

в зависимости от водоснабжения- в условиях Зарафианской долины // Информационный листок. - Ташкент, УзНИНТИ. Изд. № 113/91.

5. Ходжаев Д.Х., Холлиев А.Э. Водный стресс и качество урожая

хлопчатника // Хлопок. - 1991, »2. - С. 49-50.

6. Холлиев А.Э., Ходжаев Д.Х. Динамика плодообразования и раскры-

тия коробочек сортов хлопчатника в условиях различного водоснабжения // Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции. 20-21 мая 1991. - Карши, 1991. - С. 277.