CC BY
115. Савич В.И., Никиточкин Д.Н., Гукалов В.Н. Оптимизация свойств почв в период интенсивного ведения сельскохозяйственного производства и загрязнения среды. М.: ВНИИА, 2014. 470 с.
6. Состояние плодородия антропогенно-измененных серо-лесных почв и его эколого-экономическая оценка / Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Коренькова Е.А., Писарева А.В. // Вестник РУДН серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2015. №3. С. 105-114.
7. Организация и особенности проектирования экологически безопасных агроландшафтов: Учебное пособие / Под ред. Л.П. Степановой, 2-е изд., доп. СПб.: Издательство «Лань», 2017. 268 с.
8. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая оценка влияния антропогенного воздействия на физико-химические свойства урбанозёмов, дерново-подзолистой почвы парковой зоны (г. Москва) и серой лесной почвы (шлаковый отвал п. Думчино) // Агробизнес и экология. 2015. Т. 2. № 2. С. 244-246.
9. Экологическая оценка структуры микробиологического комплекса техногенно-трансформированных земель / Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В., Раскатова В.А. // Агрохимичекий вестник. №3. 2016. С. 20-25.
10. Геохимическая характеристика антропогенно-преобразованных ландшафтов // Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В.// Агрохимия. № 10. 2016. С. 96-103.
УДК 633.111.1:631.527: 581.116.1
ПОЛИМОРФИЗМ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ТРАНСПИРАЦИИ В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА ВЫСОКУЮ И СТАБИЛЬНУЮ УРОЖАЙНОСТЬ
Икусов Р.А., аспирант 2 года обучения направления подготовки 35.06.01 «Сельское хозяйство». Научный руководитель: руководитель ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование», д.с.-х.н., профессор Амелин А.В. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты полевых опытов по изучению интенсивности транспирации листьев у сортов яровой пшеницы. Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что в селекции яровой пшеницы вполне успешно можно проводить целенаправленный отбор исходного материала по интенсивности транспирации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Яровая пшеница, полиморфизм, селекция, интенсивность транспирации. ABSTRACT
The article presents the results of field experiments to study the intensity of leaf transpiration in spring wheat varieties. The obtained experimental data allow us to conclude that in the selection of spring wheat, it is quite possible to carry out a targeted selection of the source material according to transpiration intensity.
KEYWORDS
Spring wheat, polymorphism, breeding, transpiration intensity.
Введение. Транспирация листьев является важным физиологическим процессом растений [2, 5, 6], который защищает их от перегрева и обезвоживания в
сухую и жаркую погоду, обеспечивая передвижение поглощённых корнями минеральных веществ из почвы вверх по растению.
Поэтому, весьма важно изучать генотипические особенности транспирационной активности листьев у растений различных сельскохозяйственных культур и выявлять источники ее высокой эффективности для использования в селекции на адаптивность.
Данная статья посвящена изучению полиморфизма интенсивности транспирации у селекционного материала яровой пшеницы, которая является важной продовольственной культурой не только во многих развитых странах мира, но и в России.
Условия, материалы и методы. Исследования проводились на базе ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ в рамках совместного проекта с ФГБНУ ФНЦ зернобобовых и крупяных культур и ФГБОУ ВО Белгородским ГАУ.
Объектом исследований являлись сортообразцы яровой пшеницы из ведущих селекционных центров России. В 2018 году была проведена оценка 23 сортообразцов яровой пшеницы, а в 2019 году - 10. Испытание опытного материала осуществлялось на Шатиловской СХОС по общепринятым методикам [3, 4]. Площадь делянки составляла 25 м2, размещение - систематическое со смещением, повторность 3-4-х кратная.
Учеты и наблюдения проводились во все основные фазы роста: кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочно-восковая спелость.
Интенсивность транспирации оценивали в полевых условиях у интактных растений в режиме реального времени по оригинальной методике немецкой фирмы Heinz Walz GmbH с помощью переносного газоанализатора марки GFS-3000 FL.
Полученные экспериментальные данные обработаны с помощью современных компьютерных программ с использованием методических рекомендаций Б.А. Доспехова (1985) [l].
Результаты исследований и их обсуждение. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что показатели транспирационной активности у пшеницы имеют высокую наследственную обусловленность. В период «колошение-цветение» интервал генотипического варьирования интенсивности транспирации у яровой пшеницы находился в годы исследований в пределах 11.85 -24.14 mmol H2O/m2s. То есть, опытные сортообразцы культуры по величине данного признака различались более чем в 2 раза.
Данные такого характера указывают на то, что у яровой пшеницы вполне успешно можно проводить целенаправленный отбор исходного материала по интенсивности транспирации. Это даст возможность создавать сорта с повышенной адаптацией, как к недостатку, так и избытку увлажнения. Из изученных сортообразцов максимальным средним значением признака характеризовались Воронежская 20 (24,14 mmol H2O/m2s), Ульяновская 105 (23,41 mmol H2O/m2s) и Вольнодонская (23,28 mmol H2O/m2s), которые можно рекомендовать как источники высокой активности транспирации для селекции культуры (рис. 1).
При целенаправленном отборе исходного материала яровой пшеницы по интенсивности транспирации в селекции важно учитывать не только наследственную, но и фенотипическую изменчивость признака. В опытах наиболее низкая транспирационная активность листьев растений отмечалась в 2018 году (табл. 1), а высокая - в 2019 году (табл. 2).
Рисунок 1 - Интервал генотипического варьирования интенсивность транспирации (ИТ)
яровой пшеницы в период «колошение-цветение», в среднем за 2018-2019 гг I-Standart-1-2782h/4a*, 11-Аль-Варис*, ¡¡¡-Арсея, ¡У-Вольнодонская, У-Воронежская 20, У1-Донская Элегия, У11-Донэла М, У111-Злата, ¡Х-Лиза, Х-Триада, Х1-Тулайковская Надежда, Х11-Ульяновская 105*, Х111-Хуторянка, Х1У-Черноземноуральская 2*.
*данные за один год.
Таблица 1 - Интенсивность транспирации (ИТ, mmol H2O/m2s) у сортообразцов яровой пшеницы в погодных условиях вегетации 2018 года, фаза молочно-восковой спелости
Сорта с ИТ,
высокой (от 6,57 до 4,82 mmol H2O/m2s) средней (от 4,49 до 3,49 mmol H2O/m2s) низкой (от 2,63 до 1,30 mmol H2O/m2s)
Воронежская 13 Бурлак Вольнодонская
Мелодия Дона Радмира Тулайковская Надежда
Воронежская 18 Юбилейная 80 Аль-Варис
Балкыш Донская Элегия
Безенчукская Нива Хуторянка
Донэла М
Черноземноуральская 2
Триада
Ульяновская 105
Л-ЭК 214
Безенчукская 210
Воронежская 20
Рима
Безенчукская-Орловская 1
Арсея
Таблица 2 - Интенсивность транспирации (ИТ, mmol H2O/m2s) у сортообразцов яровой пшеницы в погодных условиях вегетации 2019 года, фаза молочно-восковой спелости
Сорта с ИТ, mmol H2O/m2s
высокой (от 6,58 до 6.,4 mmol H2O/m2s) средней (от 5,44 до 5,32 mmol H2O/m2s) низкой (от 4,73 до 376 mmol H2O/m2s)
Воронежская 20 Тулайковская Надежда Хуторянка
Вольнодонская Злата Арсея
Донская Элегия Донела М Триада
Лиза
Различные значения интенсивности транспирации у сортообразцов яровой пшеницы по годам во многом были обусловлены разными погодными условиями вегетации их растений. В 2018 году во время замера у листьев растений интенсивности транспирации (фаза молочно-восковой спелости) температура воздуха составляла 25,8°С, что было близко к стрессовой ситуации для работы листового аппарата растений. Тогда как в 2019 году температура воздуха была в среднем на 3°С ниже и благоприятно сказывалась на данный физиологический процесс и, в целом, на рост и развитие растений.
Однако необходимо иметь в виду, что транспирация является важным физиологическим процессом растений, который не только защищает их от перегрева и обезвоживания в сухую и жаркую погоду, обеспечивая передвижение поглощённых корнями минеральных веществ из почвы вверх к листьям, для осуществления ими продуктивного фотосинтеза, за счет которого создается около 95% сухого вещества урожаев. По нашим данным между интенсивностью транспирации и интенсивностью фотосинтеза в фазу молочно-восковой спелости коэффициент корреляции был положительным и составлял в 2018 году +0.44 и в 2019 году - +0.78. Но это вовсе не означает, что для селекции должны отбираться генотипы с самой высокой интенсивностью транспирации. Наоборот, наибольшую селекционную ценность, в данном случае, представляют сортообразцы, имеющие высокую фотосинтетическую активность при относительной невысокой транспирационной активности, так как на испарение ими воды может уходить свыше 50% преобразованной энергии солнца.
Заключение. Обобщение полученных экспериментальных данных позволяет заключить, что в селекции яровой пшеницы вполне успешно можно проводить целенаправленный отбор исходного материала по интенсивности транспирации, так как этот показатель имеет высокую наследственную обусловленность. Наибольшую ценность, в данном случае, представляют генотипы, имеющие высокую фотосинтетическую активность при относительной невысокой транспирационной активности, так как на испарение воды может уходить большая часть преобразованной энергии солнца. Использование в селекции образцов такого типа даст возможность создавать сорта с повышенной адаптацией как к недостаточному, так и избыточному увлажнению.
Авторы выражают искреннюю благодарность сотрудникам ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Е.И. Чекалину и В.В Заикину за помощь в проведении данных исследований.
Библиография:
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 351с.
2. Лебедев С.И. Физиология растений. М.: Агропромиздат, 1988. 544 с.
3. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск первый. Общая часть / Под общей редакцией председателя
государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур при МСХ СССР, доктора с.-х. наук М.А. Федина. М., 1985. 269 с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. М., 1989. 194 с.
5. Davies W.J., Wilkinson S., Loveys B. Stomatal control by chemical signalling and the exploitation of this mechanism to increase water use efficiency in agriculture // New Phytologist. 2002. № 153. 449-460.
6. Wheat yield progress is associated with higher stomatal conductance, higher photosynthetic rate and cooler canopies / R.A. Fischer [and etc] // Crop Science. 1998. Vol. 38. P. 1467-1475.
УДК 633.111.1:577.11
ВЫДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ
Икусов Р.А., аспирант 2 года обучения направления подготовки 35.06.01 «Сельское хозяйство», Орлов В.П., Ларионов С.С., магистранты 2 курса направления подготовки 35.04.04 «Агрономия». Научный руководитель: руководитель ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование», д.с.-х.н., профессор Амелин А.В. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты оценки сортообразцов яровой пшеницы экологического испытания на Шатиловской СХОС по выявлению перспективных генотипов для использования в селекции сортов, способных формировать высокий и качественный урожай зерна. Такими сортами являются: Мелодия Дона, Воронежская 18, Воронежская 13, Донская Элегия, Вольнодонская, Юбилейная 60.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Яровая пшеница, селекция, качество зерна, белок, клейковина, крахмал, седиментация.
ABSTRACT
The article presents the results of the assessment of spring wheat varietal samples from an environmental test at the Shatilovskoy SKHOS to identify promising genotypes for use in breeding varieties that can form a high and high-quality grain crop. Such varieties are: Melodiya Dona, Voronezhskaya 18, Voronezhskaya 13, Donskaya Elegiya, Vol'nodonskaya, Yubileynaya 60.
KEY WORDS
Spring wheat, breeding, grain quality, protein, gluten, starch, sedimentation.
Введение. Яровая пшеница является важной продовольственной культурой. Главными ее производителями считаются Россия, США, Канада, Франция, Индия. В Российской Федерации основная доля собираемого зерна культуры расходуется на хлебопекарные цели, что обусловлено его биохимическими особенностями. Зерно пшеницы содержит от 9 до 26% белка с усвояемостью до 95%, от 11 до 58 % -клейковины [4], от 56 до 69 % - крахмала [5], от 1.3 до 2.3% - жира [13]. В силу этого, из зерна получают не только хлеб и другие мучные изделия с высокими вкусовыми
