Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВОЙ И САХАРНОЙ СВЕКЛЫ РАЗНЫХ БИОТИПОВ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВОЙ И САХАРНОЙ СВЕКЛЫ РАЗНЫХ БИОТИПОВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВОЙ И САХАРНОЙ СВЕКЛЫ РАЗНЫХ БИОТИПОВ

(Специальность № 06.01.09 — растениеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 197З

С

Диссертационная работа выполнена при кафедре растениеводства Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научные руководители: член-корреспондент ВАСХНИЛ профессор П. П. Вавилов, кандидат 'биологических наук доцент Н. С. Архангельский.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор А. А. Новиков и кандидат сельскохозяйственных наук В. А. Кабыш.

Ведущее учреждение — Московское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова. .

Автореферат разослан » . . 1973 г.

/¿о" о

Защита диссертации состоится в. . . час. «с0.0. » июня 1973 г. на заседании Ученого совета агрономического факультета ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ученый совет просит Вас прислать отзыв на автореферат по адресу: Москва 125008, Тимирязевская ул., дом 47, корп. 8, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, 'подписанные и заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах ".

Ученый секретарь Совета академии Ф. А. Девочкин.

Биологической особенностью свеклы является сравнительно низкий уровень энергии прсрастания и всхожести семян. В результате замедленного иднеодновременного появления всходов происходит изреживак» посевов, поражение их корнеедом и снижение урожайность.корнеплодов. Недостаточно высокие качества посевного мьвк'ала даже- при усовершенствованной системе ухода не п^^^шют реализовать в полной мере возможности, которым1^^Ьпдают современные сорта кормовой и сахарной свеклы. ^Врй связи важная роль принадлежит изучению биологичеЯгеособенностей материнских растений и их использованию^;'я усовершенствования агротехники семеноводства, поддержания и улучшения 'полезных свойств сорта. .....

Большие возможности открывает дифференцированное изучение биотипов, входящих в состав сложной 'популяции, именуемой сортом (С. И. Жегалов, 1923; Н. И. Орловский, 1949,1961; А. Л. Мазлумов, 1950, 1960). Выделение линий и исследование их комбинационной способности , согласно Е. Н. Синской (1958), позволило бы подойти к выведению более продуктивных популяций свеклы и ускорению селекционного процесса. Существенный вклад в решение этой проблемы должна внести селекция на основе использования мор-фо-физиологическнх корреляций. По мнению 'Н. И. Вавилова (1920), знание тесноты сопряженности морфологических признаков и физиологических свойств позволяет сделать более эффективным отбор перспективных форм по определенному сочетанию индикаторных признаков.

В задачу нашей работы входило:

1. Исследование различий по семенной продуктивности между морфо-физиологическими типами материнских растений у сортов свеклы разного направления.

. 2. Изучение действия средств регулирования 'плодоношения на растения разных сортов и биотипов.

3. Установление взаимосвязей между морфо-физиологическими признаками материнских растений и показателями

их продуйт

Методика и условия проведения опытов

Исследования проводились в северной части черноземной зоны на экспериментальной базе учхоза ТСХА им. Л1. И. Калинина Мичуринского района Тамбовской области.

Почва — выщелоченный чернозем средней мощности. Глубина пахотного слоя 25—28 см. Содержание общего азота (по Кьельдалю)—0,38—0,41%, гумуса (по Тюрину)—6,60— 6,90%, фосфора (по Чирикову)—7,4—10,5, калия (по Мас-ловой) —20,0—21,8 мг на 100 г почвы, рН солевой вытяжки 5,8—6,0.

. В серии опытов за 1969—1971 гг. с 12 сортами кормовой ц сахарной свеклы изучались различия в семенной продуктивности у биотипов, входящих 1в каждый из сортов, а также исследовалось влияние средо!в усиления и торможения роста репродуктивных побегов н|Аеменную продуктивность материнских растений. В 1970^^071 гг. проводилась проверка выделенных биотипов по уп^Ийности потомства. Параллельно изучалось последействия^вработки семенников свеклы разных типов растворами ^^■иологически активных соединений.

В наших исследовэдИКс для усиления роста цветоносов в фазу бутонизации ЛяРмьзовали 0,2%-ный раствор мочевины, для торможения роста сформировавшихся репродуктивных побегов в фазу молочно-восковой спелости — 0,004 %-ный раствор бутилового эфира 2,4-Д. Контрольные растения одновременно опрыскивали чистой водой. Семенники обрабатывали в утренние или вечерние часы опрыскивателем ОРП; средняя норма расхода раствора — 500—600 л/га. Концентрация растворов и фазы обработки ими семенников выбраны в соответствии с исследованиями, которые были ранее проведены на кафедре растениеводства ТСХА (Н. С. Архангельский, 1964, 1968; Н. С. Архангельский, Рами Кафф Аль-Газаль, 1971). В опытах с семенниками сортов Эккендорфская желтая, Сахарная округлая, Рамонская 06, у которых изучалась реакция на 'применение мочевины и 2,4-Д, учетная площадь каждой делянки составляла 13,5 м2, в опытах с остальными девятью сортами — 32,4 м2. Посадка корнеплодов проводилась по схеме 90X50 см. Повторность — четырехкратная.

Семенники убирали раздельно по мере их созревания; при этом выделяли три физиологических типа: ранне-, средне-и позднеспелые. В пределах каждой из этих групп семенники подразделяли по габитусу на особи с неравномерно и равномерно сформированными цветоносами — лидерные и безли-дерные. При уборке измеряли длину и подсчитывали число репродуктивных побегов, а также определяли общий вес надземной биомассы растений. Показатели семенной продуктивности и качества семян изучали также раздельно по морфо-

физиологическим типам. Контрольно-семенные и химические анализы проводили по общепринятым методикам. Количественные и качественные, показатели семенной продуктивности по варианту в целом рассчитывали с учетом числа растений каждого типа, входящих в структуру насаждений. Принятый в наших исследованиях метод определения «общего через частное» и расчет средневзвешенных показателей 'позволили получить вариационные ряды сопряженных признаков и свойств, выявить на их основе корреляционные связи между продуктивностью растений разных типов и их морфо-физио-логическими характеристиками.

Опыты со свеклой первого года жизни проводили в шестикратной повторности; учетная площадь. каждой делянки составляла 10 м2. Густота стояния выдерживалась строго одинаковой для всех вариантов и составляла ко времени уборки 80 тыс. растений на 1 га. .. .....

Площадь листьев в динамике роста рассчитывали по формуле Н. И. Орловского (1948). Фотосинтетический потенциал посева определяли путем, умножения средней, ежедневно работающей'площади листьев посева на число дней вегетации. Коэффициент использования посевом физиологически активной радиации (ФАР) определяли как отношение количества энергии (в ккал), накопленной в урожае сухой биомассы, к количеству поступившей за период вегетации ФАР. Величина последней для района проведения экспериментов (53° с. ш. и 41° в. д.) рассчитывалась путем интерполяции имеющихся данных для других широт Европейской части СССР (X. Мол-дау, Ю. Росс, X. Тооминг, И. Ундла, 1963). Поступление ФАР по годам уточнено на основе данных В. И. Карпина (1972), полученных им на месте проведения наших опытов за май, июнь, июль. Калорийность 1 кг сухой биомассы растений свеклы кормового и сахарного направления принята одинаковой (А. А. Кудрявцева, 1935), равной 3850 ккал (А. А. Ни-чипорович, 1963). .

Урожай учитывался сплошным взвешиванием, корнепло; дов и листьев. Для анализа каждого варианта брали, по 40 корнеплодов. Содержание водорастворимых сухих веществ в корнеплодах определяли при помощи рефрактометра РПЛ-2; общее содержание сухих веществ в корнеплодах и листьях—путем высушивания биомассы. Содержание сахара в корнеплодах определяли по методу Бертрана. .'•'.- с

При закладке всех опытов со свеклой первого и второго годов жизни был использован метод рендомизации. Cтaт¿I-стическую обработку экспериментальных данных проводили по методу Фишера (Б. А. Доспехов, 1968, 1972).

Годы исследований очень сильно различались по метеорологическим условиям. Наиболее благоприятное для нормаль-

ного прохождения онтогенеза материнских растений свеклы распределение температур и осадков сложилось в 1969 г. В 1970.г. недостаток влаги в фазы бутонизации и цветения обусловил снижение урожайности семенников, а сильные дожди в период созревания отрицательно сказались на посевных качествах соплодий. Вегетация 1971 г. проходила в условиях сильной засухи. Метеорологические факторы в годы проведения экспериментов накладывали сильный отпечаток на развитие и ветвление репродуктивных побегов, морфологический состав насаждений, число формируемых соплодий, структуру , урожая, химический состав и посевные качества семян, а также в существенной степени определяли эффективность применения средств физиологического воздействия.

- Исходный материал и результаты исследований

Работа проводилась с сортами свеклы разного направления, различающимися по весу корнеплодов, химическому- составу биомассы, содержанию сухих веществ и их сбору с единицы площади, а также по продолжительности вегетации во второй год жизни, габитусу семенников и их продуктивности (табл. 1).

• . • " Т а б л и ц а 1

Группировка сортов свеклы по содержанию сухих веществ

в корнеплодах и морфо-физиологическим признакам......

материнских растений (поданным 1969 г.)

■ ^ о Процент та

о 5 с. 5 £§¿2 3 = Ч Я Г1 о я * биотипов в насаждении * и о

Сорт Направление о и о (О Ю . Ь |г, га к о ^ о й с; 03 — <3 5 кл г ° у ё 5 о семенников

ж * с,; п « Я т Р 5 гё £} о о о о. о г* а ~ -а . о х «г = з » я о о та п. с 1 Й о о § 5 Я Я О

О Ч я я С к и с- о о Я) о —

Эккендорфская желтая кормовое 13,83 126 34 76 179

Арним кривенская 14,48 125 20 85 151

Северная оранжевая » 14,99 125 23 83 181

Дотнувос Баррес . . » 16,16 126 34 75 171 '

Идеал полтавский . .'. " » 16,99 124 42 87 169

Пблусахарная розовая полуса- 18,16 122 32 91 140

харное

Сахарная округлая . & 22,66 122 32 85 137 .

Первомайская 028 . . урожайно- 25,08 120 33 94 132

сахаристое

Рамонская 06 . . . > 25,33 122 31 91 144

Верхнячская 038 . . » 25,41 122 37 89 145

Рамонская 931 ... . . . сахаристое 25,83 121 29 91 138

ультра-

Янаш 1 ...... сахаристое 28,66 122 53 88 151

Исследования В. Л. Харченко, А. И. Вытчикова ; (1951), В. Т. Красочкина (1960, 1966), П. В. Карпенко, (1964) 'показывают, что сортам свеклы по мере повышения содержания сухих веществ свойственно погружение корнеплодов в почву на большую глубину, более мощное развитие корневой системы и ассимиляционного аппарата, относительно лучшая засухоустойчивость, повышенная требовательность к условиям почвенной среды, режиму минерального питания и условиям освещения.

Наши наблюдения. показали, что по мере перемещения в пределах выбранного нами ряда, от сортов кормового до урожайно-сахаристого направления уменьшается продолжительность вегетации семенников и относительно увеличивается содержание лидерных и раннеспелых растений в структуре насаждений. Эти закономерности выражены достаточно отчетливо, хотя тесной сопряженности между содержанием сухих веществ в маточных корнеплодах и процентом как лидерных, так и раннеспелых растений в насаждениях и не наблюдается, поскольку габитус семенников и . продолжительность их вегетации могут в значительной мере изменяться в зависимости от условий произрастания' растений. У" свеклы первого года жизни с увеличением содержания сухих веществ отмечается повышение облиственности, коэффициента использования физиологически активной радиации и сбора- сухих веществ. Вместе с тем наблюдается возрастание резистентности к поражению заболеваниями.

Мочевина и 2,4-Д оказывают на созревание семенников диаметрально противоположное влияние. Обработка раствором мочевины в период наивысшей потребности материнских растений в азоте (фаза бутонизации) способствует усилению роста цветоносов и ускорению созревания соплодий; применение же 2,4-Д, напротив, сопровождается торможением роста побегов и удлинением периода вегетации семенников. Это обстоятельство имеет особое значение в связи с тему-чго при всеобщем затягивании- вегетации под воздействием ингибитора роста представляется возможным дифференцировать популяцию и вести тщательный отбор раннеспелых форм материнских растений, наиболее перспективных в отношении семенной продуктивности и качества семян.

Опрыскивание семенников свеклы раствором бутилового эфира 2,4-Д в микродозах обеспечивает торможение роста и сокращение (на 10—15%) числа побегов третьего и четвертого порядков ветвления, на которых формируются соплодия, имеющие более низкую энергию прорастания и всхожесть, чем это отмечается в главной зоне плодоношения. Применение ингибитора роста вслед за формированием основной массы

соплодий на побегах первого и второго порядков ветвления приводит к уменьшению (на 5—10%) доли соплодий мелкой фракции и способствует улучшению качества выращиваемого посевного .материала. При таком нормировании плодоношения относительно наибольший сдвиг в лучшую сторону у всех сортов и биотипов наблюдается у соплодий с побегов третьего порядка ветвления.

Эффективность средств регулирования плодоношения в значительной степени определяется условиями вегетации семенников свеклы. В четком соответствии с законом минимума положительное действие мочевины и 2,4-Д наиболее сильно проявляется при неблагоприятных условиях вегетации (1970-г.), когда урожай и всхожесть в контрольных вариантах* оказываются на низком,уровне. Использование мочевины и регулятора роста позволяет увеличить сбор полноценных соплодий благодаря повышению всхожести в среднем по всему многообразию биотипов на 6—9% (табл. 2). Это особенно

Таблица 2

Влияние мочевины и бутилового эфира 2,1-Д на продуктивность семенников свеклы разных сортов в зависимости от условий их вегетации

Год,'условия вегетации Вариант Эккендорфская желтая Рамонская 06

валовой урожай соплодий, ц/га всхожесть, % сбор всхожих соплодий, ц/га валовой урожай соплодий, ц/га - всхожесть, % сбор всхожих соплодий, ц/га

. 1969 г.. (благо-

< приятные) Контроль 37,4 81,88 30,8 30,1 87,15 26,2

Мочевина 32,6 82,50 27,1 30,1 83,62 26,0

2,4-Д 34,3 82,16 28,3 29,5 80,27 23,9

НСРоз 5,7 — — 4,0 — —

1970 т. (исключи-

тельно .неблаго-

приятные) Контроль 24,1 69,24 16,8 21,4 67,33 14,5

Мочевина 26,0 75,30 19,5 23,3 70,70 16,4

2,4-Д 28,7 76,54 22,3 22,0 71,88 15,8

НС!'« 4,1 — — 2,4 —

1Э71 г. (неблаго-

приятные) Контроль 26,2 84,64 22,5 28,5 90,41 25,8

Мочевина 25,2 93,36 23,5 28,5 90,35 26,0

2,4-Д 27,9 89,41 25,0 27,9 89,26 25,0

НСРсз 3,8 — — 3,0 — -

важно, если учесть, что соплодия свеклы отличаются сравнительно невысокими посевными качествами, которые чаще всего снижают класс семенного материала при оценке его в соответствии с требованиями Государственного стандарта. . .....

Изучение действия физиологически активных соединений но главным показателям семенной продуктивности материнских растений в зависимости от особенностей' сезона дает основание считать, что мочевину следует, применять при высоких среднесуточных температурах и недостатке влаги, а бутиловый эфир 2,4-Д, наоборот, при пониженных температурах и обилии осадков, особенно, если они выпадают во второй половине вегетации. . , '•'

Нами замечено, что независимо от погодных условий применение средств физиологического воздействия сопровождается относительно более 'контрастными изменениями в количестве и качестве семенной продукции у кормовой свеклы, чем у сахарной. Это обстоятельство, видимо, связано с тем, что концентрации растворов, использованных нами при мощном развитии семенников сахарной свеклы, в условиях ЦЧО недостаточно высоки для того, 'чтобы можно было обеспечить усиление или ограничение роста репродуктивных побегов и вполне эффективное нормирование плодоношения; •• ,•».<

Применение химических средств регулирования плодоношения на 'семенниках кормовой свеклы в неблагоприятные по метеорологическим условиям годы экономически оправдано. Оно обеспечивает повышение чистого дохода на 1 га и 1 руб. затрат на 12—45%, снижение себестоимости 1 ц валового урожая —на 4—15% и себестоимости 1 ц всхожих семян — на 10—23%.

Дифференцированное 'изучение семенной продуктивности материнских растений разных биотипов позволило выявить четкую зависимость между урожайностью семенников и их скороспелостью. Как показали исследования за три года, раннеспелые семенники свеклы всех сортов значительно' более продуктивны, чем (позднеспелые. Среднеспелые же растения по урожайности, как 'правило, занимают промежуточное положение (табл. 3). По-видимому, пониженная продуктивность растений свеклы позднеспелого типа обусловлена неблагоприятными условиями, в которые они обычно попадают при произрастании в условиях нечерноземной полосы и северной части черноземной зоны.

Позднеспелые 'растения отстают в росте и развитии с самого начала вегетации, причем формирование цветоносов и фаза бутонизации у них обычно протекают при повышенной температуре и в худших условиях водного режима, а цветение происходит тогда, когда основная масса ранне- и среднеспелых растений заканчивает прохождение этого критического этапа вегетации; 'количество пыльцы в воздухе в это время ¡значительно снижается. Можно полагать, что недостаток пыльцы снижает вероятность селективного оплодотворения у позднеспелых особей, и это служит одной из причин их низ-

Таблиц

Основные показатели продуктивности семенников свеклы разных морфо-физиологических типов. Сорт Эккендорфская желтая (в числителе данные за 1969 г., в знаменателе — за 1970 г.)

а' 3

Биотипы семенников

. и-е-

о к О е! — О

Л о

Ш и

° я I.

Я з

° о -

0 Й 5

1 оВ

СО о о

•я -

* 5

О п

я§

» о

еа

о« 3

о « н

и О р? Я

ев»

Я о о

а и и

с. а: о.

и

И

ю о

и о

»х х

я к

к (Й

м- ^ * О- ц -

и я <

Лидерные . . Безлидерные Раннеспелые . Среднеспелые Позднеспелые

Лидерные . , Безлидерные . Раннеспелые . Среднеспелые Позднеспелые

Лидерные . Безлидерные . Раннеспелые . Среднеспелые

Позднеспелые

НСРоз . 8

Контроль

Мочевина

2,4-Д

27.7 19,6

55 26,58 3,15 79,76 186 5,58 148

52 29,91 2,75 72,37 124 2,99 90

53 28,55 3,12 82,88 176 5,11 146

51 27.46 2 72 67,71 110 2,71 75

56 27,09 3,27 86,22 214 6.81 185

44 29,82 2,88 72,50 130 3,16 95

51 29,62 3,32 81,72 191 5,27 156

49 25,75 2,80 69,42 115 3,09 80

54 26,64 2.82 62,98 92 2,17 58

58 25,07 2,53 50,77 64 1,29 32

53 25,47 3,16 81,95 160 5,15 132

51 24,20 2,83 74,82 121 3,75 91

54 27,32 3,08 82,71. 155 4,69 129

49 23,78 2,87 75,48 125 3,96 94

55 25,87 3,29 88,44 169 5,78 150

40 24,51 3,07 77,26 150 4,72 116

50 26,42 3,23 83,00 174 5,47 145

45 22,59 2,90 75,07 106 3,50 79

61 23,06 2.82 55,12 86 2,04 47

59 21,25 2,57 | 52,68 45 1,11 23

51 26,16 3,13 81,01 161 5,00 131

47 29,97 2,92 76,79 146 3,83 116

50 27,62 3,16 82,54 165 4,93 137

48 26,78 2,99 75,66 134 3,77 102

53 27,04 3,30 85,05 188 5,91 160

42 27,58 3,02 77,92 168 4,75 131

48 28,70 3,25 84,17 193 5,65 162

44 31,06 3,13 80,83 153 3,97 123

54 23,71 •2,88 70,62 92 2,73 65

53 | 18,82 2,70 60,41 59 1,89 | 36

кой продуктивности. Кроме того, период созревания позднеспелых растений обычно проходит во второй половине августа. В это время в северной части ЦЧО наблюдается спад температуры и понижение освещенности. Прохождение заключительных фаз онтогенеза в худших условиях температурного ¡и •светового режима 'по сравнению с раннеспелыми семенниками не может не оказывать отрицательного влияния как на урожай, так и .на качество ¡посевного материала позднеспелых материнских растений (однако не исключено, что отбор по семенникам именно этого типа представлял бы интерес для южных зон СССР).

Расчет 'коррелятивной связи валовой урожайности семенников с их морфологическими 'признаками и физиологически-ччи свойствами показал, что семенная 'продуктивность свеклы положительно коррелирует с весом надземной биомассы семенников, а также числом репродуктивных побегов (табл. 4).

Таблица 4

Сопряженность морфо-физиологических признаков материнских ' растений с показателями их продуктивности (данные за 1969—1971 гг.)

Морфо-физиологические особенности семенников Коэффициент корреляции,'г....."

с урожайностью семенников (г) с продолжительностью вегетации семенников (дней)

Продолжительность вегетации семенников, дней . . Высота семенников, см . . Вес надземной биомассы семенников, г . . . Число побегов лервого порядка ветвеления, шт. . . Вес 1000 соплодий, г . . . Всхожесть соплодий, % . . от —0,68 до —0,90 от +0,34 до —0,43 ■ от +0,55 до +0,77 от +0,37 до +0,77., от +0,76 до +0,89 от +0,76 до +0,89 ог —0,18 до —0,73 от —0,37 до —0,74 , от —0,37 до —0,72 от —0,69 до —0,83

Наиболее сильная, устойчивая по годам •отрицательная связь существует между урожайностью семенников ■ и 'Продолжительностью их вегетации (г 'колеблется от-—0,68 до —0,90).

Высокопродуктивным раннеспелым семенникам свойственны лучшая вхожесть и более высокий вес соплодий, чем это отмечается у растений поздних сроков созревания. По годам (проведения экспериментов коэффициент 'корреляции-' семенной 'продуктивности свеклы со всхожестью соплодий изменялся от +0,76 до +0,89; связь урожайности с весом -'соплодий выражена менее отчетливо (г=;+0,48—-+0,70). • :

Отмеченные 'коррелятивные связи -позволяют считать, что у изучавшихся сортов наиболее продуктивными биотипами следует признать скороспелые и среднеспелые1 семенники, которым свойственно формирование 'большого числа хорошо развитых и умеренно ветвящихся репродуктивных 'побегов,

а также.прохождение фаз бутонизации, цветения и созревания при более благоприятном распределении температур по сравнению /с запаздывающими в развитии позднеспелыми семенниками. В связи с этим при отборе свеклы по материнским растениям, в условиях северных районов ЦЧО целесообразно систематически выбраковывать из популяции' не только одностебельные формы, но и «позднеспелые особи.' ■ По мнению Г. Брима (Н. Briem, 1900), Н. Л. Савченко (1947), А. В. Тшценко (1951), В. В. Задлера' (1950), А.'Л. Мазлу мова (1970), урожайность свеклы первого года жизни обусловлена главным образом не весом соплодий, а весом заключенных.'В них семян. По нашим данным, между весом собственно семян и урожайностью корнеплодов существует средняя.'положительная 'корреляционная связь. Вместе с тем'еред-ний вес соплодий 'и содержащихся в них семян ьарьирует в значительных пределах в зависимости от условий, в которых протекает онтогенез материнских растений; однако семена с растений раннеспелого типа, как правило, имеют больший вес. по сравнению с семенами, .полученными от "позднеспелых растений, причем эта закономерность сохраняется при любом распределении температур и осадков в период вегетации.

' В изменении веса соплодий и веса извлеченных из них семян под 'влиянием мочевины и 2,4-Д не всегда »наблюдается прямая зависимость. В ряде случаев у некоторых биотипов применение мочевины и ингибитора роста не сопровождается повышением веса соплодий, но тем не менее приводит к увеличению среднего веса заключенных в них семян. 'По-видимому, это определяется тем, что средства регулирования плодоношения не только ограничивают рост околоплодника (особенно у сортов кормового направления, у которых он сильно развит), но и способствуют некоторому "перераспределению ресурсов питания и лучшему отложению их в запас.

Анализ химического состава семян, полученных в разные годы, 'показал, что с ухудшением условий произрастания (особенно у позднеспелых растений) уменьшается содержание фосфора, калия и жира, а содержание азота относительно возрастает (табл. 5). Есть основание предполагать, что не повышенное содержание азота само по себе, а 'преобладание аммиачных н нитратных форм и возникающая при этом диспропорция в соотношении азота, фосфора и калия обусловливает снижение посевшлх качеств соплодий.

Характерно, что у кормовой свеклы применение мочевины и бутилового эфира 2,4-Д способствует повышению 'процента общего азота* даже 'при высоком его содержании в семенах контрольных растений (1970 г.).' Однако при этом ухудшения посевных "качеств соплодий не наблюдается. Напротив," при обработке семенников энергия прорастания и всхожесть за-10

Химический состав семян свеклы, извлеченных из соплодии

(в расчете на абсолютно сухой вес)

Содержание микроэле- Соотношение

Сорт Вариант, биотип ментов и жира, азота, фосфора и V?! тпет

жир N р2о5 N рл кго

1969 г. ••' '

Эккендорф-

ская желтая Контроль 20,79 2,56 2,01 0,65 1,25 : 1,00 0,32

Мочевина 20,21 2 72 1,94 0,66 1,40 1,00 0.34

2,4-Д 20,32 2]эТ 1,93 0,68 1,50 1,00 0,35

Рамонская

06 Контроль 20,88 2,93 2 12 0,71 1,38 1,00 0,33

Мочевина 20,43 2,93 1,96 0,72 1,43 1,00 0,36

2,4-Д СО,57 2,88 2,05 ■ 0,72 1,40 1,00 0,35

1970 г.

Эккендорф- 1,74

ская желтая Контроль 19,68 3,17 1,82 0,61 1,00 0,33

Мочевина 19,60 3,21 1,74 0,61 1,84 1,00 0,35

2,4-Д 20,19 3,32 1,75 .0,71 1,89 1,00 0,40

Рамонская

06 Контроль 19,85 3,32 1,77 0,61 1,87 1,00 0,34

Мочевина 19,92 3,30 1,81 0,60 1,81 1,00 0,33

2,4-Д 20,55 3,29 1,87 0,65 1,75 1,00 0,34

В среднем

за 1969—

1970 гг.

Эккендорф-

ская желтая Ранне-

спелый 20,78 2,91 1,95 0,65 1,49 1,00 0,33

Средне- 1,41

спелый 20,28 2,83 2,00 0,63 1,00 0,32

Поздне-

спелый 19,63 2,85 1,84 0,60 1,54 1,00 0,33

Рамонская

06 Ранне- 3,19 2,00 0,67 1,59 1,00 0,33

спелый 21,66

Средне-

спелый 21,01 3,13 1,92 0,66 1,63 1,00 0,34

Поздне-

спелый 18,42 3,03 1,91 0,64 1,58 1,00 0,33

метно увеличиваются. Особенно наглядно это относительное улучшение качества выращиваемого ■посевного материала наблюдается при неблагоприятных условиях вегетации (дожди во время созревания и др.), когда 'поступление азота в се-•мена при обработке материнских растений значительно увеличивается то сравнению с контрольными вариантами. Не ■исключено, что использование мочевины .и 2,4-Д 'способствует 'переводу свободного азота в белковый, ограничению содержания аммиачного, и нитратного азота и уменьшению его

И

■ от риц а те л ь кого влияния на всхожесть соплодии. Уточнение втого интересного' вопроса,требует-проведения специальных • исследований. ;■■<' - - ■"

---------Отмеченные нами 'различия 'между типами материнских

растений по уровню "семенной продуктивности, посевным качествам соплодий и химическому составу выделенных из них семян'до некоторой степени находят отражение и в продуктивности потомства. Эксперименты показали, что у всех сортов потомство позднеспелых "семенников отстает по темпу нарастания Листовой поверхности и отличается меньшей продолжительностью, жизнедеятельности ассимиляционного аппарата: 'Определяемая 5 этими''.'показателями величина фото-оштетического потенциала 'посева во все годы исследований была меньшей у потомства «позднеспелых материнских расте-ийй'по'сравнению с потомством раннеспелых особей (табл. 6). Поскольку накопление *сухого;вещества прежде всего зависит от площади ассимиляционного ; аппарата (А. С. Оканенко, 1961), естественно, что 'преимущество по урожаю корнеплодов, сбору сухих веществ 'й.сахара'с единицы площади сохраняется} за (потомством раннеспелых:растений: Отмеченная закономерность вполне согласуется с лучшими посевными качествами их соплодий. Наоборот; соплодия и. семена с растений позднеспелого типа вследствие 'пояиженной всхожести и ослабленной энергии'прорастания дают запоздалые всходы, отстающие в своем росте от 'потомства раннеспелых семенников в тем большей степени; чем хуже складываются условия среды в начале вегетации. Характерно, что такое отставание наблюдается даже отри.раздельном высеве, т. е. при отсутствии конкуренции за свет, влагу/и'элементы питания между молодыми растениями; 'разновременно: шроходящими начальные фазьг онтогенеза. Очевидно,! при/совместном высеве соплодий, полученных от семенников .разных биотипов, потомство •позднеспелых материнских растений оказалось бы еще более ослабленным из-зач угнетения более 'мощными растениями, 'происходящими от раннеспелых особей.

' Вполне понятно, что различия между потомствами разных физиологических трупп по,урожаю 'Корнеплодов и сбору сухих веществ в значительной степени зависят от условий вегетации материнских растений:*' При :этом .чем менее' благоприятно складываются условия .среды} для'позднеспелых семенников, тем большая разница'наблюдается; между ранне- и .позднеспелыми биотипами - по ^продуктивности 'потомства. И, на-, оборот, при условиях;, благоприятных для вегетации семенников, эти различия бывают ."выражены не столь резко. Что касается различий в продуктивности ■' 'растений, происходящих от семенников разных 'морфологических типов, то замечено, что у сортов кормового направления (Эккендорфская желтая)

Т а б л

Влияние обработок семенников свеклы растворами мочевины и 2,4-Д на продуктивность растений последующей генерации

(в числителе данные за 1970 г., в знаменателе — за 1971 г.)

и ц а

Вариант, биотип Степень поражения мозаикой. баллы Величина фотосинтетического потенциала, Тиг и1 • тией/гя Использование ФАР, % Урожай корнеплодов, ц/га Сбор сухих веществ, ц/га Сбор' сахара, ц/га

Контроль — 1447 1,18 554 61,2 —

24,5 1613 1,48 429 71,9 —

Мочевина — — 1,20 569 63,6 — •

25,1 — 1,50 433 70,9 —

2,4-Д — 1426 1,22 572 61,5 —

22,6 1617 1,57 436 74,8 —

НСРо5 Контроль — — — 29 —

— I 1.62 28 402 78,0 52,5

9,4 — 1,66. 306 77,5 54,1

Мочевина — — 1,67 407 79,7 55,3

10,7 — 1,73 323 80,8 56,4

2,4-Д — ' — 1,56 387 74,2 51,3

9,6 — 1,71 325 78,7 55,1

НСРоз -— — — 24 — —

— — — 25 — —

Контроль — 1491 1,82 393 85,9 60,9

1,4 1718 1,89 301 87,0 62,6

Мочевина — — 1,72 372 83,2 53,8

1,7 — 1,95 311 89,1 64,2

2,4-Д — 1526 1,78 389 86,6 62,6

1,9 1782 1,92 308 87,7 63,2

НСРоз — — — 22 — —

— — — 21 — • —

Лндерный — 1456 1,19 542 62,2 —

— 1628 1,51 437 73,4 —

Безлидернын — 1446 1,18 565 60,5 —

— 1603 1,45 420 70,4 — ■

Раннеспелый -— 1470 1,19 545 61,8 — •

— 1658 4,69 447 74,8 —

Среднеспелый — ■ — ■ 1,20 561 61,7 —

— — 1,50 439 72,7 '— "

Позднеспелый — 1407 1,12 557 59,0 —

— 1569 1,40 396 69,2 —

НСРоз — — ' — 29 . —

' — — 28 —

Сорт

Эккендорфская желтая

Сахарная округлая

Рамонская 06

Эккендорфская желтая

при'неблагоприятном водном режиме (1971 г.), как правило, более'продуктивным оказывается - потомство -лидерных семенников.'В'связи с этим -можно .предположить, :,что растения этого типа обладают большей; засухоустойчивостью. Показательно, что эта 'коррелятивная зависимость между габитусом семенников и потребностью во влаге более контрастно проявляется имешю у, высокоурожайных сортов с крупными корнеплодами и пониженной .концентрацией клеточного сока. _ " ' Обработки растворами мочевины и бутилового эфира 2,4-Д оказывают неодинаковое влияние на урожайность семенников разных''биотипов и'их ¡потомства. Объяснение этому явлению следует, по-видимому,"искать"в том, что растения всех сроков созревания проходят одни и те'же фазы онтогенеза в различном .темпе и в разное время, в силу чего не представляется возможным установить такой срок однократной обработки, который был бы -оптимальным для всего многообразия 'мор-фо^физиологических типов у любого сорта свеклы.

В целом у сортов.' разного'-направления' .применение • как мочевины, так и 2,4-Д в агротехнике семеноводства в условиях северной части черноземной зоны оказывает на урожайность потомства положительное, хотя и несильное влияние. В большинстве случаев при использовании физиологически активных соединений: наблюдается "повышение урожайности корнеплодов и сбора сухих веществ.

... Показательно, -что хорошо отработанные сорта свеклы (Зюкендорфская желтая,- Рамонская 06) проявляют значительно'меньшую отзывчивость на используемые воздействия по'сравнению с односемянной сахарной свеклой, эксперименты с которой проводились одновременно в.том же хозяйстве (Н. С. Архангельский, Рами Кафф Лль-Газаль, 1971). .' "Особенно важно.то обстоятельство, что урожай 'корнеплодов у растений последующей; генерации, сбор сухих веществ и -сахарозы относительно увеличиваются в большей мере тогда, когда мочевина ш-ингибитор роста 2,4-Д применяются в годы, неблагоприятные для-.роста и развития материнских растений. В этом случае^ даже однократная обработка в соответствующую фенофазу. раствором одного из этих действующих начал оказывает существенное положительное влияние как на .показатели ¡продуктивности семенников (1970 г.) , так и на урожайность их потомства'.'(1971.г'.).

- По нашим данным, в-условиях ЦЧО наивысший коэффициент использования- физиологически^ активной радиации и соответственно максимальный:сбор сухих веществ и сахара отмечаются у сортов урожайно-сахаристого направления (Ра-монская 06). По;мере-,перемещения в пределах выбранного нами ряда сортов как1'к-/.высокоурожайным''(Эккендорфская-желтая), так и к ультрасахаристым (Янаш 1) эти показатели '14 " ■ - -'V

постепенно снижаются.. Поэтому для указанной зоны, по нашим данным, наибольший интерес представляют более пластичные сорта урожайно-сахаристого направления, а из кормовых — сорта, отличающиеся повышенным содержанием сухих веществ, в частности изучавшийся нами в числе прочих сортов Идеал полтавский.

Эта закономерность объясняется тесной связью между содержанием сухих веществ в корнеплодах свеклы разных сортов и их биологическими особенностями!; увеличение содер: жания сухих веществ у сортов разного направления (от 11 до 27%) коррелирует с 'возрастанием облиственностн растений (отношение веса листьев к весу корнеплодов): коэффициент корреляции г= +0,84^:0,10. При этом обратно пропорционально изменяется урожайность корнеплодов (г = —0,90± 0,08), но соразмерно возрастанию площади ассимиляционного аппарата увеличиваются коэффициенты использовании ФАР и соответственно с этим возрастают сборы сухих веществ. Вместе с тем очень характерно то, что сорта, которым присуще повышенное содержание сухих веществ, обладают большей устойчивостью к ряду заболеваний, в частности, к поражению мозаикой (г =—0,90±0,08).

Выводы

1. Насаждения семенников свеклы любого сорта представляют собой сложную популяцию, включающую ряд биотипов, различающихся 'между собой по морфологическим при-, знакам, физиологическим свойствам и продуктивности. Как и в нечерноземной полосе, в условиях северной части черно-, земной зоны наибольшей (.мощностью развития репродуктивных побегов, урожайностью, а также полновесностью, соплодий и более высокой их всхожестью отличаются раннеспелые семенники. Самый низкий уровень семенной продуктивности и 'качества выращиваемого посевного материала, как правило, наблюдается у позднеспелых растений.

В связи с этим при групповом отборе свеклы по материнским растениям, а также в элитном семеноводстве в условиях ЦЧО целесообразно систематически выбраковывать из исходной популяции как одностебельные формы,, так и .позднеспелые особи.

2. Сортам кормовой и сахарной свеклы присуще неодинаковое соотношение между биотипами. Семенники высокосахаристых сортов отличаются более короткой вегетацией, и в их насаждениях преобладают растения раннеспелого типа с неравномерно развитыми цветоносами (лидерные). У сортов урожайного и кормового направлений отмечается относительно большая доля.средне- и позднеспелых материнских

растений' с равномерно сфор-мироваиными репродуктивными 'побегами (безлидерные) .4; ■^.ц^р;!/'- ; "

. ; ;По валовой урожайности/ посевным' качествам соплодий и (химическому составу -заключенный в '-них семян существенных различий у морфологических типов-не отмечено. Вместе с тем семенники, безлидерного типа отличаются 'большим числом побегов I и'.Ш порядков-ветвления, лучшей вырав-ненностью соплодий й "большой "равномерностью созревания.

^ ;3. ^Средний.вес соплодий,"вес" заключенных в них семян, их. химический состав определяются: принадлежностью мате: ринских растений 'к" определенному'; физиологическому типу и, в. значительной, мере, также'- условиями, вегетации. В годы с неблагоприятным^распределением температур и осадков формируются (мелкие, соплодия ,иг семена/ причем 'последние отличаются . повышеннымсодержанием.'азота -и пониженным содержанием ф'осфора,";ка'л.и:яГи'жйра; «1тЬ;.-видимо, и опредег ляет снижение посевных качеств соплодий, особенно у растений поздних сроков со!з.рёвания.... .

" ,4. Использование .-средств.урегулирования плодоношения сопровождается изменениями :в: динамике.' прохождения фаз : онтогенеза. Применение 0,2% раствора мочевины в фазу бу-'тонизации обусловливает¡ускорение созревания семенников, а обработка их 0,004%-ным раствором бутилового эфира 2,4-Д в 'фазу молочной спелости вызывает, диаметрально противоположный эффект.. Это.* обстоятельство .позволяет применять' физиологически активные, соединения в семеноводческой работе 'как средства, обеспечивающие;, повышение семенной продуктивности-свеклы иулучшение ¡качества семян, а одно-, временно с этим — и в селекционном'процессе для отбора растении по скороспелости.: "лг^лг , Л':: • -

При всеобщем затягивании •вегетации семенников, которое наблюдается .при ,«стользований" 2,4;Д;';.представляется возможным вести особо тщательный отбора раннеспелых форм, наиболее перспективных' ¿''отношений семенной продуктов--ности. '

5. В условиях-северной,.части?черноземной зоны наивысший коэффициент,т использованияЬ физиологически активной радиации, максимальный-обор сухих веществ и сахара отмечаются .у сортов урожайно-сахаристого, направления. По мере „перемещения как>квысокоурожайным,.так и к ультрасахаристым сортам эти показатели постепенно.снижаются.

Содержание сухих веществ в корнеплодах, варьирующее у разных сортов в пределах 11—27,%; 'Коррелирует с облист-венностью растений (г/=Ч-0,84±0,10) и со сравнительной устойчивостью к поражению: мозаикой (г=—0,90±0,08).

16 ■■-:'■"4

6. В агротехнике семеноводства свеклы физиологически активные соединения необходимо применять с учетом типичных для конкретной почвенно-климатической зоны условий вегетации. В соответствии с законом минимума относительно лучшие результаты дает применение 'средств регулирования плодоношения в годы, неблагоприятные по метеорологическим условиям.

При прохождении начала вегетации семенников в засушливых условиях и ослаблении роста цветоносов целесообразно применять мочевину, а при пониженных температурах, обильном выпадении осадков (особенно в период созревания семенников) и усиленном росте побегов третьего порядка ветвления —бутиловый эфир 2,4-Д. При наиболее благоприятном распределении температур и осадков в черноземной зоне обработка ■силыюразвитых семенников растворами этих соединений в отличие от нечерноземной зоны нецелесообразна.

7. В условиях ЦЧО применение в агротехнике семеноводства свеклы химических средств регулирования плодоношения экономически оправдано в годы с неблагоприятным сочетанием метеорологических факторов. При неблагоприятном распределении температур и осадков этот прием обеспечивает относительное повышение чистого дохода на 1 га и 1 руб. затрат на 12—45%, снижение себестоимости 1 ц валового урожая семян—на 4—15% и 1 ц всхожих семян — на 10—23%.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Выращивание маточников кормовой свеклы на разных фонах минерального питания. В сб.: Студенческие научные работы, вып. XI, М., 1968 (в соавторстве с Е. И. Швед).

2. Продуктивность сортотииов и биотипов кормовой и сахарной свеклы. Доклады ТСХА, вьгп. 180, М., 1972 (в соавторстве с Н. С. Архангельским).

3. Морфо-физиологические типы семенников и их реакция на применение средств регулирования плодоношения в условиях ЦЧО. Известия ТСХА, вып. 3, 1973 (в соавторстве с Н. С. Архангельским).

Станислав Станиславович БУКА

Объем I1/« п. л. Заказ 978. Тираж 150

Типография Московской с.-х.';'Екадемии им. Kj А. Тимирязева Москва 1250Э8, Тимирязевская. ул., 44