Биология цветения у пшеницы Triticum carthlicum Nevski. В Лесостепи Тюменской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.112.5:631 ,S26.32:S81.14

Биология цветения у пшеницы Triticum carthlicum Nevski. в Лесостепи Тюменской области

Г.В. ТОБОЛОВА, кандидат сельскохозяйственных наук

Государственный аграрный университет Северного Зауралья E-mail: [email protected]

Изучена биология цветения у четырех сортообразцов тетраплоидного вида пшеницы Triticum carthlicum Nevski. в условиях Лесостепи Тюменской области. Максимальное цветение у сортообраз-цов отмечено в первой половине дня. Продолжительность цветения колебалась от 74,7 до 167,2 мин. У образцов К-19740, К-17555 и К-14036 преобладал хазмогамный тип цветения, у К-13847 -комбинированный. Выявлена прямая корреляционная зависимость между числом раскрывшихся цветков, температурой и относительной влажностью воздуха.

Ключевые слова: пшеница, тетра-плоидный вид, цветение, пыльник.

В настоящее время биология цветения изучена практически у всех видов растений. Установлены виды, у которых проявляется облигатное или факультативное самоопыление, а также облигатное или факультативное перекрестное опыление [1]. Углубленное исследование биологии цветения показало, что даже у обли-гатных самоопылителей, таких как пшеница, овес, ячмень и горох, в естественных условиях постоянно происходит перекрестное опыление. Его доля зависит от погодных условий и пунктов произрастания. Особенно много случаев отмечено на пшенице. У этой культуры естественные скрещивания наблюдались как внутри отдельных видов, так и между различными видами.

Внутри рода Triticum L. отдельные виды и географические группы являются более облигатными самоопылителями, другие - менее облигатными. Так, в условиях Московской селекционной станции у вида T. persicum в течение многих лет ни разу не выявлено случая перекрестного опыления [2]. Другие авторы [3-6] указывали на три типа цветения у пшеницы: открытый (все три пыльника выбрасывались из цветка наружу), комбинированный (часть пыльников оставалась в цветке) и закры-

тый (все пыльники оставались в цветке). Исследования характера цветения у диплоидных, тетраплоидных (в частности Т. сагМНсит ЫеуБкк, К-11900), гексаплоидных и октаплоид-ных видов в условиях Дагестана показали, что тетраплоиды и гексапло-иды цветут круглосуточно, имея несколько максимумов цветения в течение дня: утренний, с 6 до 10 ч, и вечерний, с 14 до 18 ч. Смещение максимума цветения в ту или другую сторону происходит в зависимости от колебаний температуры и влажности воздуха [7].

Многолетними исследованиями установлено, что в филогении рода ТгШсит хазмогамия первична (хазмо-гамное цветение отмечено у озимой мягкой пшеницы в 78-97 %, у озимой твердой - в 52-92 % случаев), а клейстогамия - вторична. По мере увеличения плоидности у пшеницы чаще встречается закрытое цветение. Так, диплоидные виды образуют 12-17,5 тыс., тетраплоидные - 7,612,8 тыс., гексаплоиды - 5,3-8,7 тыс. пыльцевых зерен на цветок [8].

Целью нашей работы было изучение биологии цветения у сортообраз-

цов тетраплоидного вида пшеницы Т. са^Нсит в условиях Лесостепи Тюменской области.

Исследования проводили на опытном поле д. Труфаново в 1998-2000 гг. в соответствии с методикой Т.Н. Житковой [5]. Посев осуществляли 23 мая 1998 г., 28 мая 1999 г. и 26 мая 2000 г. В 1998 г. сумма среднесуточных температур за май-август составила 122 % от среднемноголетнего значения, при этом самым жарким был июль, обеспеченность теплом которого составляла 130 % к сред-немноголетнему показателю. Обеспеченность осадками в 1998 г. оказалась недостаточной. За вегетационный период 1999 г. выпало 138 % осадков, тепловой режим был близок к среднемноголетним значениям на 99 %. Вегетационный период 2000 г. был теплым: сумма эффективных температур за май-август составила 112 % при недостаточной обеспеченности осадками.

Изучали по 15 главных этикетиро-ванных колосьев у четырех сортообразцов персидской пшеницы: К-19740 (уаг. гиЫд1позит), К-17555 (уаг. гиЫдюовит), К-14036 (уаг. в^атпеит + уаг. гиЫдтовит), К-13847 (уаг. гиЫд'товит) и у стандартного сорта мягкой пшеницы - Тюменская 80 (уаг. /^еэсепв). Число колосков в колосе изменялось в среднем от 14,8±0,26 у К 19740 до 15,4±0,12 и 16,4±0,14 -соответственно у К-13847 и Тюменской 80. Фиксировали дату цветения, время открытия и закрытия цветка,

Доля цветков, выбросивших разное число пыльников, у сорта Тюменская 80 и сортообразцов карталинской пшеницы (в среднем за 1998-2000 гг.)

Сорт, сортообразец Число вышедших Доля цветков , %

пыльников, шт. I II III IV V

Тюменская 80 3 21,2 26,2 19,9 25,0 28D4

2 35,5 29,4 33,4 31,3 30D2

1 17,3 17,1 19,2 15,1 14D5

0 26,0 27,3 27,6 28,6 26D9

К-13847 3 4,4 3,8 2,6 4,3 5D5

2 44,9 48,0 50,5 50,5 46D0

1 47,0 46,5 45,7 43,8 45D5

0 3,7 1,8 1,2 1,3 2D9

К-14036 3 62,0 69,3 56,9 67,9 66D3

2 35,7 28,9 43,1 32,1 33D7

1 1,3 1,9 0 0 0

0 1,0 0 0 0 0

К-17555 3 56,1 47,4 39,7 54,6 47D7

2 36,4 39,1 39,8 42,8 43D0

1 7,5 19,1 20,4 2,6 9D3

0 0 2,3 0 0 0

К-19740 3 67,6 69,9 72,9 72,7 64D8

2 27,9 28,1 25,0 23,0 33D1

1 3,8 1,6 1,8 1,1 1,8

0 0,7 0,4 0,4 0 0D4

Примечание. I-IV - номер цветка в колоске.

u ф 2

ф Ь ф s

s

ф

Z

IO

о) P

о ^

со

2. Тип цветения у сортообразцов Triticum carthlicum (в среднем за 1998-2000 гг.)

Сорт, Открытое R, % Cv, % Закрытое R, % Cv, %

сортообразец цветение, % цветение, %

К-19740 89,0+1,8 86,9-90,3 2,0 11,1+1,8 9,7-13,1 16,3

К-17555 79,4+6,0 74,9-86,2 7,5 20,6+6,0 13,7-25,1 29,2

К-14036 87,7+1,0 87,0-88,9 1,2 12,3+1,0 11,1-13,0 8,0

К-13847 51,3+1,5 49,6-52,4 3,0 48,6+1,5 47,6-50,4 3,1

Тюменская 80 51,0+37,2 8,2-75,0 72,9 49,0+37,2 25,0-91,8 75,9

число вышедших пыльников. В течение всего периода цветения снимали показания аспирационного психрометра и барометра-анероида, установленных на уровне колосьев под защитой от прямых солнечных лучей. После окончания цветения просматривали цветки с помощью пинцета и лупы и подсчитывали число вышедших пыльников.

Массовое цветение у сортообразцов в 1998 г. наблюдалось с II июля, в 1999 г. - с 16-17 июля, в 2000 г. -с 9 июля. За все годы исследований наиболее интенсивное цветение колосьев по сравнению с другими образцами было отмечено у сортооб-разца К-13847: в первый день соответственно 92,6; 89,4 и 73,0 %. У мягкой пшеницы сорта Тюменская 80 наибольшее число колосьев (65,5 %) зацвело во второй день только в 1998 г. В остальные годы динамика цветения по дням у этого сорта была равномерной. Продолжительность цветения у сортобразцов карталинс-кой пшеницы в среднем за три года изменялась от 74,7 мин у сортобраз-ца К-14036 до 167,2 мин - у К-17SSS. У мягкой пшеницы Тюменская 80 она составила 47,5 мин.

Сортообразцы Т. саг1ЬНсит цвели в течение всего дня, но имели несколько пиков цветения. Максимальное и самое энергичное цветение наблюдалось в первой половине дня в утренние часы. Число выброшенных пыльников различалось по сор-тообразцам и годам. У образца К-14036 S6,9-69,3 % цветков выбрасывали все три пыльника, 28,9-43,1 % - два, 1,3-1,9 % -- один (табл. 1). Вы-

«

to

е и

Ц

м е

т

сокая доля открытоцветущих цветков отмечена у сортообразца К-19740: 64,8-72,9 % цветков выбрасывали три, 23,0-33,1 % - две тычинки. Кроме того, у этого сортообразца были обнаружены цветки, которые выбрасывали только по одному пыльнику (1,1-3,8 %) или ни одного (0,4-0,7 %).

У исследованных сортообразцов карталинской пшеницы открытый тип цветения преобладал над закрытым (табл. 2). Так, в 1998 г. наибольшее количество открытоцветущих цветков было отмечено у К-19740 - 89,6 % (Су = 2,1 %), наименьшее у К-13847 - S2,4 % (Су а 3,9 %). Мягкая пшеница Тюменская 80 также цвела открыто - 7S,1 % (Су а 11,8 %). В 1999 г. доля открытого цветения у К-13847, К-19740 и К-14036 уменьшилась соответственно на 2,8; 2,7 и 1,5 %. Мягкая пшеница цвела практически закрыто, только 8,2 % (Су а 39,0 %) цветков выбрасывали пыльники. У сортообразца К-17555, наоборот, отмечено увеличение числа откры-тоцветущих цветков до 86,3 % (Су а 2,1 %). В 2000 г. у К-19740, К-14036 и К-13847 этот показатель оставался прежним. Доля открытого цветения у К-17555 снизилась на 11,4 % и оказалась на уровне 1998 г. Тюменская 80 снова цвела открыто - 69,8 % (Су а 5,8 %). То есть по характеру цветения сортообразцы различались между собой. У К-19740, К-17555 и К-14036 преобладал хазмогамный, у К-13847 - комбинированный тип. Сорт мягкой пшеницы Тюменская 80 наряду с закрытым типом цветения имел и открытое.

За годы исследований выявлена

прямая корреляционная зависимость между температурой воздуха во время цветения и числом открытоцветущих цветков (табл. 3). Корреляция была средней и изменялась от г a 0,S19±0,08 у К-19740 до г a 0,698±0,09 у K-17SSS. В 1999 г. у всех исследованных сортов отмечена более слабая связь. Из-за низкой температуры воздуха (1S,7 °С) в первой декаде июля и избытке влаги (49,4 мм) цветковые чешуи слабо расходились или не открывались совсем.

Обнаружена положительная корреляционная связь между открытым цветением у пшеницы и относительной влажностью воздуха (см. табл. 3). В 1999 г. она была несколько слабее, поскольку во время цветения не наблюдалось дефицита паров воды в воздухе. Сильнее всего зависимость проявилась в 2000 г. у К-19740 (г a 0,898) и у Тюменской 80 (г a 0,873) из-за колебаний дефицита насыщения (d a 1,3-3,3).

Таким образом, за годы исследований максимальное цветение отмечено в первый день у сортообразцов К-13847 (73,0-92,6 %) и K-17SS5 (S7,7-81,0 %). Продолжительность цветения карталинской пшеницы была на 27,2-119,7 мин больше, чем мягкой. Доля цветков, выбросивших по три пыльника, изменялась от S6,9 (III цветок) до 69,3 % (II цветок) у сортообразца К-14036 и от 64,8 (V цветок) до 72,9 % (III цветок) - у К-19740. В условиях Тюменской области цветки Т. carthlicum более энергично цвели в первой половине дня. Степень открытого и закрытого цветения зависела от температуры и влажности воздуха.

Литература

1. Шпилев Н.С., Юхневская Л.Г. Способ определения величины перекрестного опыления у полевых культур/Плодоводство и ягодоводство России: Сб. на-учн. работ. - М., 2012. - Т. XXXIV. - Ч. 2

- С. 399-405.

2. Вавилов Н.И. К филогенезу пшениц. Гибридологический анализ вида Т. persicum Vav. и межвидовая гибридизация у пшениц (в соавторстве с О.В. Якуш-киной)/Теоретические основы селекции.

- М.: Наука, 1987 (1925). - С. 409-476.

3. Челак В.Р. Биология цветения и цитокариологические исследования рода Triticum L./Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Кишинев, 1969. - 152 с.

4. Горин А.П. Цветение пшеницы//Из-вестия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 1953. - Вып. 1. -С. 46-57.

3. Корреляционная зависимость между числом раскрытых цветков у сортообразцов ТгШсит са^ЬНсит, температурой и относительной влажностью воздуха (в среднем за 1998-2000 гг.)

Показатель Сортообразцы

К-19740 К-17555 К-14036 К-13847 Тюменская 80

Температура 0,519+0,08 0,698+0,09 0,574+0,08 0,685+0,16 0,611+0,05

воздуха Cv, % 25,9 23,2 24,2 39,5 14,6

Относительная 0,688+0,11 0,705+0,07 0,704+0,06 0,701+0,1 0,680+0,1

влажность

воздуха Cv, % 26,5 18,4 14,5 25,4 24,6

44

УДК 633.11 .»324»:631.526.32:631.8

Продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от применения микроудобрения Аквадон-Микро

5. Житкова Т.Н. Цветение и опыление у некоторых форм яровой пшеницы// Журнал опытной агрономии, 1914. - Т. 15. - Книга 3.

6. Тоболова Г.В., Кугаевская Н.Л. Характер цветения Tr. persicum в условиях Северного Зауралья/Актуальные проблемы агрономии и агроэкологии: Тезисы региональной конференции студентов и молодых ученых. - Тюмень, 2002. -С. 7-9.

7. Жуков В.И. Ход цветения у некоторых видов пшеницы в условиях Дагестана/Сборник трудов аспирантов и молодых научных сотрудников ВИР. - Ленинград, 1969. - С. 27-30.

8. Дорофеев В.Ф., Лаптев Ю.П, Чека-лин Н.М. Цветение, опыление и гибридизация растений. - М.: Агропромиздат, 1990. - 144 с.

Статья поступила в редакцию 3.0S.2013

Biology of flowering of Triticum carthlicum Nevski. in the forest-steppe zone of Tyumen region

G.V. Tobolova

The biology flowering for four samples of tetraploid wheat species Triticum carthlicum Nevski. in the conditions of the forest-steppe zone of Tyumen region has been studied. Variety samples had maximum flowering in the first half of the day. The duration of flowering ranged from 74.7 to 167.2 minutes. Variety samples K-19740 K-17555 and K-14036 had chasmogamy type of flowering, while half of flowers in K-13847 were blooming closed. Direct correlation between the number of open flowers the air temperature and relative humidity has been found.

Keywords: wheat, tetraploid species, flowering, anther.

H.H. БЕЛЯЕВ, E.A. ДУБИНКИНА

Тамбовский НИИ сельского

хозяйства

E-mail: [email protected]

Установлено положительное влияние подкормки посевов озимой пшеницы аммиачной селитрой совместно с микроудобрением Аквадон-Микро в условиях Тамбовской области. Выявлены наиболее перспективные сорта, которые способны давать стабильные урожаи и зерно с высокими технологическими качествами.

Кпючевые слова: озимая пшеница, продуктивность, сорт, удобрения, экология.

Получение высоких урожаев качественного зерна озимой пшеницы возможно только на базе интенсивной технологии, предусматривающей комплексный подход к использованию средств химизации, в том числе - минеральных удобрений.

Применение микроудобрений способствует повышению плодородия бедных почв, а также увеличивает эффективность азотных и фосфорных удобрений. Микроэлементы активизируют ростовые процессы растений, жизнедеятельность микроорганизмов и биоты почве [I].

Растения испытывают потребность

в основных микроэлементах питания в течение всего вегетационного периода. При некорневых подкормках особенно эффективно использование микроэлементов в сочетании с макроэлементами [2]. В последние годы сокращается применение органических, минеральных удобрений, средств защиты растений. В этих условиях все более востребованными становятся микробиологические препараты широкого спектра действия, которые усиливают биологическую активность почвы, разложение органики в легкодоступные для растений формы, повышают их естественную устойчивость к вредителям, болезням, стабилизируют рост и развитие [3].

В 2011-2012 гг. мы изучали отзывчивость различных сортов озимой пшеницы на внекорневую подкормку микроудобрением Аквадон-Микро. Исследования проводили на опытном поле Тамбовского НИИ сельского хозяйства, расположенном в северовосточной части Центрально-Черноземной полосы, которая входит в зону неустойчивого увлажнения.

Почва - чернозем типичный сред-немощный суглинистый с содержанием гумуса 7,0-7,5 %, рНсол 5,1-6,0. Полевые опыты закладывали по общепринятой методике [4].

со ф

2

s

ф

Z

IO

о) P

о

со

4s

I. Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от удобрений

Сорт Вариант Урожайность, ц/га Прибавка,

удобрения 2011 г. 2012 г. средняя ц/га

Мироновская 808 (St) I 37,8 15,3 26,5 -

2 38,5 17,5 28,0 1,5

Афина I 43,6 19,8 31,7 -

2 44,0 25,3 34,6 2,9

Дон 95 I 50,4 19,0 34,7 -

2 52,4 21,2 36,8 2,1

Донская лира I 56,1 18,3 37,2 -

2 58,3 24,3 41,3 4,1

Магия I 45,0 19,3 32,1 -

2 45,9 23,7 34,8 2,7

Золушка I 54,4 22,3 38,3 -

2 58,6 27,7 43,2 4,9

НСР05 I 2,15 2,42

2 1,95 2,07

Примечание. I - аммиачная селитра (40 кг д.в./га), 2 - аммиачная селитра (40 кг д.в./га) + Аквадон-Микро (2 л/га).