Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РЕАКЦИЯ ГЕНОТИПОВ КУКУРУЗЫ НА ПОНИЖЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ И ОСВЕЩЕННОСТЬ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "РЕАКЦИЯ ГЕНОТИПОВ КУКУРУЗЫ НА ПОНИЖЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ И ОСВЕЩЕННОСТЬ"

ОГГ с-ок МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи УДК 581.1 :633.15

БИЗЯЕВ Евгений Филиппович

РЕАКЦИЯ ГЕНОТИПОВ КУКУРУЗЫ НА ПОНИЖЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ И ОСВЕЩЕННОСТЬ

(Специальность 03.00.12 — физиология растений)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1985

7

/ у

Работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. Н. Третьяков.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. С. Образцов, кандидат физико-математических наук И. А. Мурей.

Ведущее предприятие—Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт удобрений и а г р ап о ч в о в е д ен.и я имени Д. Н. Прянишникова.

Защита диссертации состоится » ^¿^^¿р?. . . .

1985 г. в « » часов на заседании Специализированного совета Д-120.35.07 при Московской орденё Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49.

Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться вДНБ ТСХА.

Автореферат разослан «.ЯЯ.» , . . . 1985 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат биологических наук, ^ доцент

КОНДРАТЬЕВ М. Н.

Актуальность темы. В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года; одобренной майским (19В2г.) Пленумом ЦК КПСС, подчеркнуто; что неотложной задачей сельского хоаяйства является коренное улучшение кормопроизводства. •

. Среди хораовах культур веющее .пологеняе' заникает кукуруза, " посевы которой в Нечерноземной зона составляют 1,2 млн.га. Ев-смотря на соверзенствоваяие агротехники а успехи селепзг в производстве наглодаются значитедьннеколебангя урожайности этой культуры; Это особенно характерно для гибридов интенсивного типа, • отличающихся слабой устойчивостью к действию неблагоприятных. факторов» Поэтому поисх и сравнительно-физиологическое изучение генотипов, сочетающих в нсокую продуктивность с достаточной устойчивостью, имеет ванное .практическое значение. •

. . Одним из направлений этой, работе могут служат* исследования количественных связей иехде. основными- звеньями продуксаснного пропесса - фотосинтезом,-дыханием и ростом в условиях, позволя»-шгх выявить особенности адаптагпи и норку реакции генотипов кукурузы, отличающихся по продуктивности,на воздействие неблагоприятных факторов среды; Результатов подооных работ выполненных " на кукурузе в литературе немного (Гуляев, 1ШЗ; у&пн/умьЫ , 1278; ' Л/сСг^с ,'1983) .и они относятся преимущественно к опти-мальньм условиям выраетванйя растений.. - \ - ' ■

- Данная работа является частью комплексных исследований по теме ^егудяпш» вродуипонвого просесса в неблагоприятных условиях выращивания*,' начатых на кафедре фззиологпи растений в 1980 году;?.:V': -. '' • " ' • "

...- Пель я задачи исследований; Цель .работа заключалась в вда-лешаг особенностей'формирования урожая у генотипов кукуруза, от-дичапзгхся по продуктивности,.в связи с адаптацией к.пониженной

.. .. ЦЕНТРАЛЬНАЯ . ' НАУЧНАЯ ЕИЗЛИОТЕКА Моск. сог.ьскохоз ачлдоми*

им. К, А. Тимирягюэа Иао. №

температуре и освещенности.

Были поставлены следующие задачи:

- изучить особенности роста, фотосинтетического, дыхательного газообмена и количественные взаимосвязи междуниш на уровне целого растения при кратковременном действии низких положительных температурив климакамере), а такая выращивании растений при от-лячапсшхся стационарных; уровнях облученности ( в фитотроне) ив посевах разной густоты в поле;

- охарактеризовать особенности адаптация генотипов кукурузы к изучаемым факторам;

- оценить роль отдельных составляющих продукционного процесса, урожайность и эффективность использования ФАР растениями в зависимости от густоты посева:

- разработать методику изучения газообмена интактного растения кукурузы в посеве с использованием передшхных полевых установок.

Научная новизна. Разработана методика измерения дыхательного и Фотосинтетического газообмена интактных растений в условиях гваоза; выявлены особенности фотосинтетического я дыхательного газооомеяа и оценен вклад отдельных органов в газообмен целого растения у генотипов кукурузы, отличающихся по продуктивности и при разной густоте стояния растений; Оценены дыхательные затраты пелого растения кукурузы в онтогенезе. Предпринята попытка установить связь между дыханием на поддержание отдельных органов и устойчавостью к действию пониженных температур и облученности.

Практическая значимость паботн. Полученные результаты могут выть использованы при разработке модели продукционного процесса высокоурожайного сорта (гибрида) в программирования урожая при интенсивной технологии кукурузы.

Апродгеттл рлДотч. Результаты исследовался дологекы на U Все-соозноЯ научно-техпическоЗ кон^еренсяи молодых учеких по проблемам кукур7за (ЕШаК г.£кепропетровск, 1ГО1); на П Всесоюзном рабочем соге-аяиа "Голь дихаязя в прсдукзоннсм процессе растения" (TCIA, г .Москва. 19635; на биологяческоЯ ceixza ваучноЗ конференции ТСХА ("оскг;а, 1063): на расширенном заседании ка^едри физиология растений ТСХ& (1985). С/

рратльтято? гсслеговяягЗ. Осноыгае положекгя дго-сертапги изложены в 4 печатных работах.

Об'ьом и стрттттгя гяссдртстд. Работа изложена на I&Z. страницах »исинописвзго текста» содержит /У таблиа, ри-

сунков в состоит ез взехмпя. > глаз, закдгчения и выводов. Список использоваяяоЯ литература представлен пшгевовапия-

ия, в тс« числе /«f иностранными.

. ОСъект , условия я метода исследования

Экспериментальная работа выполнена в течение I£OI-I9Q4rr. на опытной участке иетеорологическоЯ стангжя им. В.А.КЪсхельссаа в в лабораторзт физиологии растения Московскоя сельскохозяЗстЕен-ноЯ академия гм.К.А.Тимирязева. Объектом исследования служила два генотипа кукурузы, относящиеся к одноЗ rpynse по скороспелости,

во обладание разноЗ вотенпгальнэЯ продуктивностью: интенсивная гиорид современной селекпяи 13C-70I (CFT) и менее продуктивны* стародагшиЯ сорт Воронежская 76.

' В. полевом опыте изучазя влияние густота стояния на фотосин-

* тетаческаЯ,' дзхателышЯ газоосмен н урожайность кукурузы. Агротехника осяепринятач для НечерноземнсЯ зснн. Густота стояния в период уборка 50 (контроль) в.200 тыс. растения ва I га. Норка внесеная удобрения" под кукурузу по годам расчитывались с учетом

ьшоса осноышх элементов плтакяд с йлш.ируемал урсжаем и oJ^ok-тиыюго глодоро;5*.я почвы Шаталов, 1ÍC0; Каша в, IS7Ü). ,

Опит по изучают вляякая радпшаснного режлг-а ка газооСыея и продуктивность кукурузы проводялл в 4-КТСтрсне, Растения выра-пявсда под усенснсв^з.-: xxksosj ДЕТ1-1С0С0 пра следуюсдх стагзо-парких pexzwax облучешюстя (САР): 160 вт/м2 (контроль) - pairea суточной дозе рсду-сгсм < ¡ta сироте г.1'.осквв|; '

о

- (JO вт/м" - определена как интенсивность рестарта приспособления для кукурузы (Тсокгнг, 1977);

- 40 гт/иР - поидадгаюя освещенность. •

Растения ьирадавади в песчаной'культуре на пзтателыюз caeca Арисна-Хсгланда до <*азы 1лп.'етив&1г.я. Вдакиость песка 70 1Ш. Обгем вегетаЕгсшпос сосудов С л. 1'енпоратура во гремя выра-сивакая поддержявалзсь 25-S0°C днем я Ю-С0°С ночьо пра потопе-рзоде IG часов.

Изучение отест^'лГ^Зоютя кргурузы на попгжекие температуры (до +5°С) cpoDOAT-üi^ra растениях, шра^ешпгх сод лакпаш £P„"X-4CKj прл*<0 :птУьР <Аг в песчаной культуре па питательней eve-са Кнопа пр! ztátfb-hm IG часов. И £аза б, 2 я 12 лгетьев часть растении пскбсай! -в 'кягмакамеру íXj:-I250. В течекяе первых 24 часов в иеЯ'йо^Ьргявала преггествуггаа рехгы сирь^гвгшгя. С 12 часов следуйа$>о дня температуру енгаала с -»25 до +5°С со с горе спи 2° JfiHíao, 'за Есклсченгем опита в 4аэу 6 листьев, когда темпе püíyjíy воздуха снязяля сначала до JC°C, а на второе сутка дз 5°м -В "¡течение последукцкх 3 суток растепзд вцдержпзаля пра температуре 5°С я корь'-альнсм чередсвалзз светотекнсвых пнклев ICi£v На 5-е сутул о 12 часов дня тегсературу соисала со скоростью 2° в час до 25°С. В ходе опита неарерсига регастргровала вятенсипность фотосинтеза я/иля дихазшя стделышх ергаясв, а '

таете скорость линейного роста ляота. Методика изучения етапов органогенеза, газообмена, УШ, содержания пигментов, биометрических показателей в опытах общепринятая. Экспериментальные данные подвергались математической обработке (Доспехов, 1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

I. Измерение газообмена и*тяктного растения кукурузы в полевых условиях

Дяя регистрации газообмена иятактных растение или участка ненова представляет интерес использование передвижных полевых установок с регулируемыми параметрами ореды (Ниловская, Аканов, Третьяков, Коскин, Ыоторина, 1982).

Расход воздуха7 в системе определялся микроманометром ' Ш1-250 « составил 6500 л/чао при максимальном открытии регули-рушего устройства. Оогем ассимиляционной камеры из прозрачней пленки увеличивался по мера роста растений в высоту от 0,1 до 0,3 м3. Постоянная времени измерительной система равна 3—1 шшу-тем, а время выхода сигнала ка вопий стапионаряцЯ уровень 9-12 минут, т.е. система обладает значительной инерционностью. Это осложняет е8 применение при изучении ответных ревггий целого растения на быстрое изменение ректоров средн.

Еа рисукге I (П) представлен суточный ход газообуена седого растения кукурузы. Кривая поглощения С&> сел^-м растением следует с нексторьтл задаз;угал2ем за приходом солнечней радзагзи. Интеа-сиглость ночного духахия тесво связана с тем^ературсй воздуха, падая со мере её снижения. Па освсванги кривых поглощения СО^ в солнечней радигцзи катио гсстрсгть световую кривую £стосгятеза пелого растения (рсс.1 (С). При этсм необходимо вести контроль 8а кснгентрапяей СС^ в камере и при необходимости вводить соот-

Я, 1400 ^ "300-

-1Ш0

Время суток

3 '

Ххгудь »г2 V*

Р»с.Х. Газоесмен г.елого растекая кттурузы в а&гзашостя от временя (П) и ойлученвостя (С).

а - облученность, хлоулъ/ъг- чвс й - теипвглтура.

мтствутеее количество CUj в поток воздуха.

Интересно, что величины прямой регистрации газообмена в расчете на углеводный вкт£валент оказались близга к среднесуточному щвросту сухого вещества 8а изучаемый период, а коэффпшент корреляции (t-) равен 0,80. ЕЬдимо, Х> несколько занижен из-за того, что не учитывался отток асеимилятов в корни я их дыхательные затраты. -' . АГ

2. Реакция кукурузы на действие понижеиных температур •в разные фазы вегетации

" Снижение температур) о 25° в фазу 6 листьев вначале вызвало колебания фотосинтеза (рис.2) я только черев 2-2,5 часа при температуре 20°С отмечалось быстрое совыгение интенсивности поглощения Максимум активации наступил у гибрида раяьсе, чем у сорта,' я составил соответственно 37 я 2v% х исходному фотосинтезу. После 4-чаоовсй актхвашш при температуре Ю°С интенсивность фотосинтеза у oöcxx генотипов снизилась до' исходного значения я ' сохранялась на этом уровне до вюихяения света. Дело, хядимо, в

том, что upa температуре ваге 13°С интенсивность фотосинтеза за-

чч тз

хясит главам образом от освегеяяостх. О ю фотосинтеза у. ххбриха я сорта оказался около I (соответственно 1,3 и 1,1), что свидетельствует о лиютхрованхи фотоассимидялии COg на уровне световоа фаза. Dp» температуре пихе 13°. ограничивался роль переходит х темзовЬа фвзе фотосинтеза, за счет чего х появляется тем-• соротурсая чувотмтельпость (ЛаЗсх, 1977). ' ч

. Сотосжптез стеДгя прх спихепих температуры подавлялся сильнее, чел фотосжэтез листьев, я составил прзлерво половину ИСХОДНОГО.',- V- О

V' Квтеясивяость дкхаетя стебляу сорта х гибрида прз 10° сос-

•с

го

ю т о

о

Ь 5 О

-Г*--и-

«- -__»

1773-.

>

I »

1 л.

"ПГГИГ

-----2

-1-г

I______

110 120

Гяй.2. Кятеясивпостъ Зотосгетеза (I) в дахавд (П) у яуяуруза Воронежская 76 (I) я ЕВС-701 (2) ери действа пкзкс2 солсаительЕсй тешератури в фазу Б лшетьев {г - дшеание стеблей, у - горле!).

Ершачаиае: стрелгай указал югвят воздейстшя.

тавада 48 и 44f исходной величины, а корней - 23 и 17?, т.е. дыхание корней снижалось быстрее, чем стеблей. Стебли я особенно корни гиорида оолее чувствительны к снижению температуры, что, видимо, объясняется большим торможением оттока к ним ассимилятов яалиспев.

Чувствительность стебля сальнее выражена в области низких температур. Корни молодых растений (фаза 6 листьев) напротив, чувствительнее к перепадам температуры в зоне более высоких её вначений (й равен 2,4 у сорта и 3,2 у гибрида). С воз-

растом значение коэффициента уменьшалось на фоне общего снижения дахакия в обоих температурных зонах.

При снижения температуры с 10° до 5°С фотосинтез гиорида оказался почти.в 3 раза ниже, чем у сорта, у которого этот показатель не изменился. Различия по фотосинтезу, незначительные в области 25-10°, возрастала при 5°, сглаживаясь с увеличением периода пизкотекперптурпсто воздействия. Тагам ооразсм, листья гиЗрада реагируют на снижение температур более быстрой активацией фотосинтеза в начале и более резким его идгиоирсв&яиеи пря температурах биологического кякшрда. Короткая лаг-фаза в погло-сзпии СОо при перехода теинота-свет, а также увеличение фотосинтеза к середине или к копту $стопзргода щя 5°С сьздзтельствугт об ададтслии кукурузы к этой температуре и реаарзт орале провесах в хлороаластах па свету (Семихатовэ, ISC0).

Устойчивость растений тесно сгязана с дахсакеи на поддержание. Если принять дыхание органов прз полностью ссстоясш из ддаипуг аа поддзрхапие, а й jö зтего прспесса раз:сым 2,0 ( I]lt. üi it. , I97G), то его долч в судаарясм духаяги стебля сорта • ups Taiceparype 25° ссстахлт 6CS, гибряда 59?. При снижении тем-пзрзтурв диля дахшзя аа поддержание умвньсзлась и при 15° ссс-

тавляла 60 и 45*, соответственно у сорта и гибрида, при 10° -около 505» у обоих генотипов, У корней вря 10° ростовая ксмпонев-та дыхания отсутствовала, что свидетельствует о <5олкзва чувствительности корней к пониженной температуре.

На пятые сутки опыта вря повелении температуры до 25° усиленна согдосеняя COb cuto параллельно подгему температуры. Upa этом интенсивность фотосинтеза у сорта сочтя сипла па неходкий уровень (93,52) одновременно о подъемом температуры до 25°, а у ггбрада оказалась raza исходного на 10-15*.

Следовательно, при пониженной освеаенности (40 вт/м2) * воздействие температурой 5° в течение 2 суток не вызвало сувествея-пых нарушений фотосинтетического аппарата. Меньшая устойчивость гибрида к пониженной температура подтверждается вамадденным воо-становлением как фотосинтеза, так ■ содержания хлорофилла в ласта.

Дыхание органов □[» возрастании темлератури восстанавливалось дэ исходного уровня pajitce, чем фотосинтез, прячем его со-швепзе начиналось сначала у стеблей, затем у корней. Пра доств-жекгя 25° дыхание стеблей оказалось на 30* вше исходного у сорта г примерно па 7* у гвЗрида, т,е. актив&сия дихатая после периода пониженной температуры тем больше, чем интенсивнее фотосинтез ь предгествутсий период.

Подавление фотосинтеза понижанюля температурами в последу»-' жив фазы усиливалось во мере увеличения продолжительности вовдей-ствнд я на 5 сутки после снижения температуры до 5° составило у сорта и гибрида в фазу 3 листьев соответственно 54 ж 74*, в фазу 12 листьев - 50 и 72*, Восстановление фотосинтеза после подъема тема«ретуры до 25° происходило веволностьш в фазу 9 листьев в* ТО а 51*, в фазу 12 листьев - на 76 ж 57* от исходного уровня.

Следовательно и в более поздвие фаза вегетадии более устойчивым оказался сорт, что подтвердилось также более быстрым восстановлением ростовой функции после низкотемпературного воздействия.

3, Особенности адаптации генотипов кукурузы к пониженной освещенности

По вашим данным гибрид ¥Щ&01 в отлячие от сорта Воронежская 76 характеризовался более быстрым фондированием ассимиляционного аппарата и болыпей его площадью при всех уровнях облученности. Площадь листьев и пртрооты листовой поверхности достигала наибольшей величины про средней освещенности я оказались меньше при высокой и низкой. Однако несмотря ва разную скорость формирования ассимиляционного аппарата а неодинаковую конечную площадь, норма реакции генотипов на выращивание при пониженной облученности была одинаковой.

Различия между генотипами по УШ недостоверны у молодых дзстьев я при газкс2 освещенности (рзс.З), На более создах этапах рсста листа и по керв повышения облученности заметнее преа-муззстао гиб рада. Болхгай диапазон изменчивости УШ листьев пра перехода от высокой освегеяноста к нагкоЗ характеризует гибрид ках более светолвбгЕкЗ по сравпенгп с сортом (Тосыанг, 1904). Пра атсм одипаковое УЕЛ генотипов пра 40 гт/ь.*2 пра больгеЗ поверхности листьев гибрида характеризует его в как достаточно те-пеиаюслхгиЗ генотип. Болгсая пластичность габрада обеспечивает ему срегыузестсо по ваксялепао сухоЗ масса в сврсксм диапазоне облученности.

Представляет интерес накоалензэ пргмерпо одзшахогсЗ сузоЗ масса при в-сокоЗ и средзеЗ осэесвнвсста, что, видака, объясняется функционированием растесай пра облученности, соответствуй-

•Ряе.З, Изменение ЛШлист1евкухуру8ы при розной . облученности.

сорт гибрид

•—:-• 3 лист О-;-О .

--ф 6 ляс* о—— —-О- '

О-■—О 9 лист X--X

сей интенсивности радяадии приспособления (ЮТ) и определяемой дая ку*УРУ3м 70-85 вт/м2 САР. Ой втсм же свидетельствует практически одинаковое соотношение органов и, что важно, листьев в онтогенезе (таблЛ).

Таблдпа I

Вклад отдельных органов (?) в накопление сухсЗ массы кукурузой

......" 1 ч-

Саза развитая

-Г

! Органа {растения

Облученность, ззт/ы*- САР •

160

ВО

1

40

1 I i 2 i I i 2 i 1 ! 2

листья 42 33 45 45 55 54

6 листьев стебель 32 28 35 29 28 29

корпя 26 34 19 26 17 17

листья 32 3* 45 47 55 60

0 листьев стебель 30 29 36 32 32 35

корся 33 37 19 21 13 15

листья 40 42 43 47 42 47

выметывание стебель 37 33 36 32 32 24

корни 23 25 21 21 26 29

Примечание: I - KBC-7UI; »> ЛФ Воронежская 76,

Чистая продуктивность фотосинтеза листьев (ЧЕС) определялась прежде всего радиационным режимом в возрастом растений. Она была

* о

минимальной при низкой освещенности (2-4 г/м^-сутки) я возрастала в 3-5 раз вра высокой. При средней освещенности преимущество со ЧДО имеет гиорад, ав крайнях варвавтах выращивания - сорт, что, видимо, связано е его меньшей листовой обеспеченностью. Однако ЧДФ может меняться ври постоянном уровне фотосинтеза в зависимости от дахаяия;

Отношение дыхания (К) к фотосжвтеву (^) полого растения

-14-

(РЛ)) позволяет расчитыватькоэф<Э5яшент эффективности роста (КЭР), характеризующий дол» продуктов фотосинтеза* используемую на накопление биомассы: ' _£_ т % {Эр

ъ

С учетом ошибки определения (около 15£) КЭР изучаемых генотипов достоверно отличался в пользу гибрида лишь в начале вегетации, изменяясь в последующем незначительно«

Более высокий КЭР у обоих генотипов при средней освещенности свидетельствует об оптимаяьвом газообмене растений при ИНГ, В то хе время минимальный КЭР при пониженной освещенности в начале ве~ геташга, видимо, обусловлен увеличением дыхания на поддержание.

Таблица 2

Коэффициент эффективности роста кукурузы при различной облученности

11 .1. 11. . I I „и I, I ............^ I I .

I Облученность, вт/иг- ФАР

«£" I > 1601 I ео 1

! Всхода} 6-9;9 лис-¡Всходи! 6-9|э лло-]Всхо-}б-9 1э дас-- 6 {двс-|тьев - б {лис- тгев -{да - {лис-{тмв -листь-}тье8}г!Л'в- {листь-{тьев{сше- | б {тьев{г^лгз-» ев { ,тыва- , ев } {тыва- {лис- { ,тмва-_| ( { пае | | { д» {тьеа { { кие

КЕС-701 0,43 0,56 0,43 О,СО 0,С2 0,50 0,30 0,50 0,47 Воронеже- 0(30 0#4? ом 0>53 0|63 0>54 0>34 0<51 0>Б0

4. Рост, разьнтиа и формирование урожая кукуруза сря разной густоте посева

Независимо от густоты гибртд в срохлеют о сортом фора руст вольера площадь листьев в расчета на одно растение я едгдггу пло-сгст посева. Одлаго норма реакггл слосадз лгетгев ва загу^есгэ у растений сорта и гибрида примерно одинакова. УПП дгетьев у гибри-

да в контроле, как и при ьысокоа освещенности в фитотроне, виге, чем у сорта. Угол отхождения листьев от стебля у ггорада на 5-7° меигсе, чем у сорта, что обеспечивает ему более однородное распределение в поглощение САР с глубиной в загуденном посеве.

Наиболкзе срарости биомассы у гибрида отмечены в течение 25 дней, начиная о фазы наметывания, у сорта - фазу палим верш о последуют« резким снижением.

Таким образом, период максималышх приростов у сорта значительно короче, а величавы-ниже, чем у гибрида.

По массе целого растения, 10ио сешш в выходу зерна о початка, учитываемых в конце вегетации, гибрид превосходил сорт во всех вариантах опыта (тобл.З),

Таблица 3

Продуктивность генотипов кукурузы (на одно растение) 19ВЗг.

[ Сухая масса, v {Коля-.'Кодичество

Варианты опыта {■■..........■ ....... . ■ {чест-{ зерен, ст.

,пелого{эврва,1000 } во

'го ЛЯ>А__ПЛ-1 W» ! ГчО

UMVIi vi<JBpuai«vvv i ии I —— -1-——

расте-}в по-j от, {рядов» в «в по-ния |чатке|8ерен{аерея|рядУ {чатке

Влажность

зерна, %

1:раст?/га£0 TU0' 23206»9 233,0 13,2 28,0 3G7.G 46

■8£:7&*?5» 51»7 176»6 25»6 ***** 51

So^SfpaeT./ri I55'° S®*1 I43'9 13'6 29'2 51

l8S°THe?gcr!?fa II9'° 42»7 ' I42t3 25,0 . 300,0 St

Снижете с ух о а массы одного растения при уборке в ответ на а агукание составило в 2ШЗг, Зб£ (гибрид) и (сорт). Аналогич-ваа тенденция сохранилась и в 1934г»

В посеве кукурузы, как я в опытах о томатами (Uypel, 1974) я картофелем (Тосмияг, 1Й34), иенотичесхое вваимодэйстгае надэем-sot частя наступает сря важослввил сухой биомассы 400 г/м2, в то

время как у корней - 180-190 г/ы". Это свидетельствует оо одинаковых количественных соотношениях в пени поглощения и преобразования энергии у растений с разными типами метаболизма.

Каксимальнне значения КЦд приходящей САР получены , в варианте с загущением и составили 5 и 4?, а в контроле 1,9 и 1,42 .соответственно для гибрида и сорта;

5. Интенсивность газообмена органов кукурузы

В наюх опытах существенных различий по интенсивности фотосинтеза (И5) между генотипами не отмечено. Однако К<5 листьев среднего яруса в сравнении с листьями верхнего яруса снижалась при загувении меньке у гибрида, что объясняется болнвей эректо-идностьо листьев.

ES стеблей в контроле уменьшалась с 10-12 кг COo/г-чао в па-чале вегетоппи до 0,3-0,4 перед уборкой. При аагусекии видгя.'й фотосинтез стеблей не наблюдался. Сотосинтез сберток початка пра измерении в естественном положении в посеве находился па уровне кстпенссзсвксго пункта или преобладало духапие. "5 соерток в период формирования ззриа при рдзмесекая початка на грту^м солнечном свету составляли 3,2 »т ССп/г сухой масса в час и постепенно снижалась к уборке до 0,5-0,7. ПздзЗкуе результаты бали получены и другса Есследзггтелпа

( , 1072,1978;

Сач^г . GiACcfefa«« . 1Ш1).

По папззд ддягсл! удедьпое зпачегае фотосинтеза листьев составило в начале вегетагии 9-Í-TO?, а стеблей - 2-е?. В персод пали-га зерна (уолочно-восковая спелость) дала листмв в сукиэрлсм поглощении C0¿ ууенъ^илась'Ьо C2-8G?, а стеблей - возросла в зависимости от густоты до б-IO?. Вклад листьев обертки в период формирования початков бия незначительп-пг {3 а 7?), а х копту ве-

гетлготи возрастал в контроле до 13%, в то время как при загущении оставался без изменений. Существенных сортовых различий по вкладу органов не установлено.

Вклад листьев в дыхательный газообмен постепенно уменьшался в онтогенезе растения и составил в Фазу молочной спелости 33-34* для гибрида и 37-41* дая сорта о несколько большими величинами в контроле» Вклад стеблей был наиболее внооким в фазу выметывания в составил 31-34* (гибрид) - 20-25* (сорт) уменыпаясь к фазе молочной спелости в 2-3 раза (6-8*). В загущенном посеве вклад стеблей был выге, чем в разреженном, что согласуется о результатами И,А,1'уперман, Е.ВДитрова (1977).

Доля дыхания корней увеличивалась до фазы 12 листьев до 15* в загуаенном посеве и до 20* в контроле, уменьшаясь к конау вегетации до 7-8*. Вклад метелки в суммарное дыхание не превышал 3-4*. Вклад початка составил в начала формирования оерна 58* (гибрид) и 28-40* (сор?) и затеи весколько уменьшался, оставаясь нижа в контроле.

Таким образом, основная роль в фотоассимиляети С02 принадлежит листьям, доля неластовых органов составляет 10-20* от суммарного фотосинтеза. Вклад зтих органов в дыхание пелого растения в начале вегетация составил около Зи*, постепенно увеличиваясь к уборка до 60-С5?,

6, Сотосиятез, дыхание и продуктивность кукурузы

По назш давним, затраты сухсго везества на дыхшгае в онтогенезе растений возрастали в достигали максимального значения (6,5 г сухого вещества в сутки) в фазу содностьп сформировавшегося початка, после чего снижались (рис,4), Величина гросс-фотосинтеза в онтогеьеэе растений гиэрида в контроле изменялась шало-

с*

4

■

О

10 С1

и

04 03 0

50 тыс. рост./га гжбрал

8 Б 4

С О

сорт

А Б в г а

а 6 6 г д

200 тас. реет./га

8

6 £

2 0

а б в г 4

Рхс.4. Дсгаам (В), гроео-фотосяггез (ф), соотяосеете (?/!}) в прироста басхаеея (л ^ ) я сятогенсзо растеюЗ. ■

• ''— — — Р. •

А - фаза 9 лзстьев; • Б - 12. хгстгев; ■': В - хгасетвг&пгеьГ - сохвосты) сфорюрсвявсегося сочдтга; Л-колотвая есзлост*.

гично дыхательным затратам. Значения прироста сяомасса » вегетативную фазу следовали за измене каяка дыхательных затрат в гросс-фотосшггеза. Относеиза E/Pj составляло около СО? у растевхЗ . ггйрида я 40? - у сорта. С переходом к генеративному разюгпэт пророст биомасса несколько уменьшался, оставаясь в посладугсси примерно ва одном уровва. Аналогичные жзмеяеяая указанна* шлаь-аателеЗ отмечены а для сорта, во их величии» боля значатальнэ лихе, чем у ггорида (рас.4).

Влхявие загусенгя посева ва изучаемые похазателз сказалось о началом пенотаческого взагиадайствая» Оно ароявялось прежде всего в снижении прироста биомасса. У rao ряда пра злгупеказ. zas в в контроле, отмечены более высокие зяачекая К . Pj и *Хс- ¿гея . у сорта (рвс.4), Со ватш дпякым отататв Jt/Pf в контроле в вегетативную фазу было относительно постоянно в ссставала 50% у растения гворадз в 40$ — сорта. В более поздхае £ази развития связь между этот показателях* усложняется: B/Tf у растеняа rz5-рада в контроле увеличивалась к фазе выметывания до 70?. оставаясь ва »тон уровне срзшерно 30 дзея, а затеи песгадыго сиахалзсь.

7 сорта отведение V/Tj изменялось в течение вегегаосж кала, жолеДлясь окало СО% ж лгтяь в ксецу вегетация увеличивалось дз £0&. В sarysesaou посеве R/Ij . у оосзэс генотипов возрастала в дзстага-29 в 4 ase молочвог спал оста около 200$ у тяарадз в BS-0CÍ у сорта.

Гак ejus о вз расунха 4. ЮР в течение вегетасяа вауклсааз снижался, что отчетливо валяо в аагухааясм посеве, осаоепно у гхйргда. Шдхмо, е увехгч внаем Са suae cu растекаЗ возрастает дахят&хьввх затрат ва хззддерхашге ухе coaguraca Слсыассы.

выводи

• I. Гнбрад современной селегаши KBC-70I в отличив от стародавнего сорта Воронежская 76 сочетает достаточную теневыносливость с большим светолибием, что характеризует его как высокопластичный генотип..

2. 7Ш1 листьев гибрида выше» чем у сорта при высокой освещенности в фитотроне и в разреженном посеве, но меньше в загущенном, после начала пенотаческого взаимодействия, что обеспечивает ему усаестуи адаптацию в строкой диапазоне облученности.

3. Ценотическое взаимодействие у обоих генотипов независимо от густоты стояния растений проявляется в надземной части при накоплении сухой биомасса около 400, а корней 180 т/г?.

4. Высокая продуктивность гибрида в поле обеспечивается более быстрым в сравнения с сортом форкироваяием фотосинтетическо-

' го аппарата, большим периодом максимальных приростов, высокой ЧГО, оректсидяостью лгстьев, болкзжа дыхательными затратами в начале вегетации и ыепыгпмя начиная с фазы выметывангя.

5. В условиях фитотрсна различия между теяотипа^а по продуктивности в вегетатзгнув фазу несущественны. Снгдепие ¿zcvaccu при yveatcesnn облученности обусловлено как уху™ era ем трофического обеспечения роста (1С0-*80 вт«м"^), так и падением эффективности преобразования ассжздятов в структурную массу (1С0-*-40 ВТ.и-2).

С. При сродней облученности 80 вт-»^ ваблгдались: более сы-сокзй ксзффипзеят о^фектиглости роста, 1ТЛ САР (до фазы 9 листа) л отлссительпое постоянство вклада отдельгага органов в czcvcccj растения в ентегекезе, что обусловлено фyu^rJтcгиpotaJП!eм растений в дгагззона иптексигпостя радг&гзл приспособления. '

'7, Воздействие низкой полсзительвоЗ темсератури на рестеква кукуруза в фазе вегетативного роста подавляло сначала почтя cas-постыз рост листовой пластинки я дотаете (у коряей Cuerpee, чая у стебля), и тольхо частично - фотосинтез. Воестшговгехзо вро-сессов при повивенги температуры происходило в той ха восхедеха-тельпостя.

С. Гиоряд современной сеявкхзхх EBC-70I характеризуется меюсеЗ устойчивостыэ к охлпхдеюго в хлгиаиювре (Оахьсее, чет у сорта подавление фотосинтеза сра З-суточвсм воздействия температурой я более иедденное воестояовяепзо содзржапяя хлвро-фяддов я поглощения C0¿ при подъеме температуры да 25°).

О. Недостаточная холодостойкость теория в подана уел сетях проявлялась в больсем соддвлепха роста ■ uenvnct вехгохох 1113 в сравнении е сортом в вземуроув, ££охладяух> погоду- При улусетад условий роста у вето отмечалось бистров кзсстаисслепза ростсвях функзй я увеличение ЧПЗ, .

10. Основной гжлад в фотсассгюляхда CCL» poexesseu кукуруза вносят листья: 22-00? в качала вететаезя в 82-0CÍ — в фазу ш>-дочво-сосювсЯ епалостя. Егллд пглзстопсс органов (стебель, обертка печатка, метелка) х воячу югетпехя растет до 10-13?. ергчеи в разреженном посеве несколько вига, чей в аагуданиот.

П. Деля гетеротрсфетх органов (хорна. стебель.- еочатох) а сбгзЯ кассе растения в онтогенезе уплачивается постепенна в? S0-5Ü? у исиодзх раетеюЗ до 90Í серед уборшЗ. Их ххздз в даха-BZ8 растения оказался иетав ж составах охало 2CÍ в тачала вег»-тапгх я C0-G5Í - в холле, что еапясзяется фстссыггвзсз* етебИвЗ в оовртох початков.

\

Список раЗот, опублаксваянах со теме дяссертают

I. Каменская К.II., Еизяев 2.0. Сравнительная оценка роннзспеда сортов кукуруза по некоторым физиологическим показателям.-В иг.: Тезисы докладов С Всесоюзной паучно-техначескоЯ конференция молодых ученых по проблемам кукурузы. Хяепропетровсх, 1961, с.25-27. .

2« Третьяков П.П., Базяев E.Ö., Коскан Е.И. Вшивав вазкай положительной температура ва газообмен растений кукурузы,- В kh.í Тезасы докладов П Всесоюзного совегалая по фазаохогая кукурузы "1азаолого-<5иохЕьХческ2в основа похзггеная продуктивности кукуруза". Днепропетровск, 1964, с.31-32. •

3. Третьяков H.H., Уоторгна М.В., Когкан Е.И., Еазяев Б.б. Реак-сая кукурузы ва действае пониженных температур а разные {аза вегетеЕва.- Кзвестая ТСХА, 1984, выл.5, с.103-110.

4. Третьяков H.H., Косюш Е.И., Моторина U.B., Гззяез B.C. Осо- . венноста адаптапаи генотипов кукурузы к различным уровням освещенности.- Известия ТСХА. 1065, ваз.5, с.109-119. ■

Л-68753 19/Х1—85 г. Объем 1'/2 п. л. Заказ 3051. Тираж 100

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

Бесплатно