CC BY
17
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Кулик Анастасия Владимировна, старший научный сотрудник лаборатории защиты почв от эрозии ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8736-5464 [email protected] Гордиенко Олег Андреевич, аспирант ВолГУ, лаборант-исследователь лаборатории защиты почв от эрозии ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5381-9114 [email protected].
Пугачева Анна Михайловна, ученый секретарь ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0852-8056 [email protected] Воронина Валентина Павловна, профессор Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (РФ, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, 26), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3441-5314 [email protected].
Узолин Алексей Иванович, ведущий научный сотрудник Клетской научно-исследовательской агролесомелиоративной опытной станции - филиал ФНЦ агроэкологии РАН (РФ,403560 Волгоградская обл., ст. Клетская, ул. Дымченко, д. 15), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5375-6894 [email protected].
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest
УДК 633.11: 575 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-13
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАКРОЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДИ- И ТЕТРАПЛОИДНЫХ ВИДОВ ПШЕНИЦЫ
THEORETICAL ASPECTS OF REGULARITIES OF MACROEVOLUTIONARY TRANSFORMATIONS OF DI - AND TETRAPLOID KINDS OF WHEAT
Б. В. Романов1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
К. И. Пимонов2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
1 2 B. V. Romanov , K. I. Pimonov
1 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный Ростовский аграрный научный центр» (ФГБНУ ФРАНЦ), п. Рассвет, Россия 2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО «Донской ГАУ»), п. Персиановский, Ростовская область, Россия
1Federal State Budget Scientific Institution «Rostov Federal Agricultural Research Centre», Rostov region, Russia 2Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Don State Agrarian University», Rostov region, Russia
Дата поступления в редакцию 28.08. 2019 Дата принятия к печати 02.12.2019
Received 00.00.2019 Submitted 02.12.2019
Многочисленные факты параллелизма наследственной изменчивости потенциальных признаков, закономерностей в систематике и эволюции свидетельствуют о целесообразности поиска номотетической систематики, подобной системе Д.И. Менделеева. Однако систематизация в роде Triticum базируется на таких показателях, как число хромосом, разнокачественный геномный состав, определенные морфологические признаки и др. Исследователи не в полной мере основываются на знании параллелизма наследственной изменчивости фенотипов существующих форм. Цель настоящей работы - учитывая закономерности макроэволюционных преобразований в строении колоса у ди- и тетраплоидных видов пшеницы и опираясь на закон гомологических рядов наследственной изменчивости, показать недостающие звенья в формо-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
образовательном процессе у тетраплоидных гомологичных видов пшеницы. В качестве объектов исследования использовали диплоидные и тетраплоидные видообразцы пшеницы, колосья которых рассматривали в соответствующих рядах по мере их закономерных макроэволюцион-ных преобразований: дикие, с обламывающимися колосками, плёнчатые и голозёрные. Оценку видообразцов проводили в фазу полной спелости. Располагая колосья видов пшеницы в определённых рядах на ди- и тетраплоидном уровнях, фиксировали закономерные фенотипические изменения. В начале у представителей второй филогенетической ветви пшеницы, где родоначальником является Triticum boeoticum Boiss. Ab, затем подключили гомологичных тетраплоидных представителей, родоначальником которой считают T.urartu Thum. ex Gandil. Au В результате исследований показаны закономерные параллельные изменения в строении колоса у диплоидных и тетраплоидных видов пшеницы. Установлено достаточно хорошо выраженное фе-нотипическое сходство в строении колосьев в тождественных рядах при переходе от диплои-дов к тетраплоидам, а также между тетраплоидными видами - гомологами, с разным геномным составом. Однако Triticum persicum, предполагаемый гомолог тетраплоида T.militinae, достаточно сильно отличался от последнего. Поэтому, учитывая большое фенотипическое сходство колосьев тетраплоидных видов - гомологов и опираясь на закон гомологических рядов наследственной изменчивости, сделали вывод о том, что закономерные макроэволюционные преобразования колосьев у ди- и тетраплоидных видов пшеницы в соответствующих гомологических рядах позволяют предположить возможность появления у полбяных видов AuAuBB плотноколосого голозёрного гомолога, фенотипически сходного с T.militinae.
Numerous facts of parallelism of the hereditary variability of potential characters, regularities in systematics and evolution indicate the advisability of searching for nomothetic systematics similar to D.I. Mendeleev. However, the systematization in the genus Triticum is based on such indicators as the number of chromosomes, heterogeneous genomic composition, certain morphological characters, etc. Researchers are not fully based on the knowledge of the parallelism of the hereditary variation of phenotypes of existing forms. The purpose of this work, taking into account the laws of macroevolutionary transformations in the structure of the spike in di- and tetraploid kinds of wheat, and, based on the law of homologous series of hereditary variability, to show the missing links in the shaping process in tetraploid homologous kinds of wheat. As objects of study, diploid and tetraploid specimens of wheat were used, the ears of which were considered in the corresponding series as they were subject to regular macroevolutionary transformations: wild, with breakable spikelets, membranous and black-grain. Species were evaluated in the full ripeness phase. With ears of wheat in certain rows at di- and tetraploid levels, regular phenotypic changes were recorded. In the beginning, representatives of the second phylogenetic branch of wheat, where the ancestor is Triticum boeoticum Boiss. Ab, then connected homologous tetraploid representatives, the ancestor of which is considered T. urartu Thum. ex Gandil. Au. The studies showed regular parallel changes in the structure of the spike in diploid and tetraploid kinds of wheat. A fairly pronounced phenotypic similarity was found in the structure of ears in identical rows during the transition from diploids to tetraploids, as well as between tetraploid kinds - homologues with different genomic composition. However, Triticum persi-cum, the alleged homologue of the tetraploid T.militinae, was quite different from the latter. Therefore, taking into account the great phenotypic similarity of ears of tetraploid kinds - homologs and, based on the law of homological series of hereditary variability, it was concluded that the regular macroevolutionary transformations of ears in di- and tetraploid kinds of wheat in the corresponding homological series suggest the possibility of occurrence in AuAuBB, a tight-banded bare-grain homolog phenotypically similar to T.militinae.
Ключевые слова: пшеница, диплоидные и тетраплоидные видообразцы, закономерные изменения, строение колосьев, фенотипическое сходство, макроэволюцион-ные преобразования, гомологичные формы.
Ключевые слова: пшеница, диплоидные и тетраплоидные видообразцы, закономерные изменения, строение колосьев, фенотипическое сходство, макроэволюционные преобразования, гомологичные формы.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Цитирование. Романов Б. В., Пимонов К. И. Теоретические аспекты закономерности макро-эволюционных преобразований ди- и тетраплоидных видов пшеницы. Известия НВ АУК. 2019. 4(56). 110-119. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-13.
Citation. Romanov B. V., Pimonov K. I. Theoretical aspects of regularities of macroevolutionary transformations of di - and tetraploid kinds of wheat. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 4(56). 110-119 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-13.
Введение. По итогам 2018/2019 сельскохозяйственного года общий урожай зерновых культур в мире (без зернобобовых или риса) составил 2 млрд 81 млн. тонн. Из них на пшеницу пришлось 35 %. В 2018 году, по данным Росстата, пшеница (озимая и яровая) была посеяна на площади в 27 252,6 тыс. га, валовые сборы пшеницы составили 72 068,2 тыс. тонн. Урожайность пшеницы в России составила 27,2 ц/га (озимой пшеницы - 35,1 ц/га, яровой пшеницы - 16,8 ц/га) [13]. В связи с обострением экологических, энергетических и экономических проблем при возделывании озимых культур большое внимание уделяется селекции и семеноводству, способам обработки почвы, комплексному применению средств защиты растений, удобрений и регуляторов роста, так как они являются неотъемлемыми составляющими современных сельскохозяйственных технологий [5, 6, 7, 11].
Многочисленные факты параллелизма наследственной изменчивости потенциальных признаков, закономерностей в систематике и эволюции свидетельствуют о целесообразности поиска номотетической систематики, подобной системе Д.И. Менделеева. Н.И. Вавилов (1935) также указывал на близость развития биологии и химии: «Современная биология в своем развитии повторяет путь органической химии». Более того, он показал примеры, где роды и линнеоны растений и животных составляют гомологические ряды форм, как и гомологичные серии углеводородов. Однако систематизация в роде Triticum базируется на таких показателях, как число хромосом, разнокачественный геномный состав, определенные морфологические признаки и др. (Джонс Мак Кей, 1968; Гончаров Н.П., 2000; Романов Б.В., Козлечков Г.А., Сорокина И.Ю., 2013).
Как отмечал А.В. Яблоков (1989), исследователи не в полной мере основываются на знании параллелизма наследственной изменчивости фенотипов существующих форм. Определенные движения в этом направлении были сделаны казахскими учеными, когда, наряду с другими генетическими факторами, виды пшеницы подразделяли на дикие с обламывающимися колосками и плёнчатые (Жангазиев А.С., 2011). Очень важным в такой работе является непосредственное знание закономерностей видообра-зовательного процесса у пшеницы, что существенно помогает, как и в созданной Д.И. Менделеевым таблице, предсказывать нахождение тех или иных видовых форм, согласно закону гомологических рядов наследственной изменчивости. Актуальность таких исследований не вызывает сомнения, поскольку уже предпринимаются попытки создания синтетических видовых форм на тетра- и гексаплоидном уровне. [1, 3, 4, 10, 12, 14, 15]. Более того, показана востребованность видов пшеницы, влияние геномов на фенотипические признаки и, в частности, выявлена высокая мутабильность такого вида пшеницы как T.petropavlovskyi, из которого выделены в результате спонтанной мутации другие видовые формы [2, 8, 9]. Для понимания данного процесса необходим как можно более полный охват видового разнообразия, чем мы и воспользовались, владея коллекцией видов пшеницы. Список коллекции имеется на сайтах: ростагрнц.рф (ФГБНУ ФРАНЦ) и AGROMAESTRO.COM.
Цель настоящей работы - учитывая закономерности макроэволюционных преобразований в строении колоса у ди- и тетраплоидных видов пшеницы и опираясь на закон гомологических рядов наследственной изменчивости, показать недостающие звенья в формообразовательном процессе у тетраплоидных гомологичных видов пшеницы.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовали диплоидные и тетраплоидные видообразцы пшеницы, колосья которых рассматривали в том числе и в соответствующих гомологических рядах, по мере их закономерных макро-эволюционных преобразований от диких форм с обламывающимися колосками к плёнчатым и далее голозёрным. Колосья сравниваемых видообразцов отбирали в фазу созревания зерна. Располагая колосья видообразцов пшеницы в определённой последовательности на диплоидном и тетраплоидном уровнях, фиксировали закономерные фено-типические изменения в их строении. В начале у представителей второй филогенетической ветви пшеницы, где родоначальником является Triticum boeoticum Boiss. Ab, затем подключили гомологичных представителей, родоначальником которой считают T.urartu Thum. ex Gandil. Au
Исследования проводились на базе коллекции видов пшеницы Федерального Ростовского аграрного научного центра (ФГБНУ ФРАНЦ).
Результаты и обсуждение. Закономерные повторяющиеся видовые особенности строения колосьев в рядах на диплоидном и тетраплоидном уровне четко просматриваются у представителей второй филогенетической ветви пшеницы. Дикий диплоид T.boeoticum имеет обламывающиеся колоски. У него отсутствуют верхние колоски, также как у тетраплоидного вида пшеницы T.araraticum Jakubz. Это связано с тем, что в фазу созревания они попросту осыпаются и первыми обламываются верхние колоски, которые не стали прикладывать (рисунок 1).
Далее следуют плёнчатые виды пшеницы: диплоидный T.monococcum L. и под ним тетраплоидный T.timopheevii Zhuk. Завершающими в горизонтальном ряду оказались голозёрные образцы пшеницы: в диплоидном - T.sinskajae A.Filat. et Kurk., а в тет-раплоидном - T.militinae Zhuk.
Рисунок 1 - Колосья: 1- T. boeoticum, 2- T. monococcum, 3- T. sinskajae (2n=14) 4- T. araraticum, 5- T. timopheevii, 6- T. militinae (2n=28) Figure 1 - Ears: 1- T. boeoticum, 2- T. monococcum, 3- T. sinskajae (2n=14) 4- T. araraticum, 5- T. timopheevii, 6- T. militinae (2n=28)
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА, НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Следовательно, слева направо, независимо от уровня плоидности пшеницы, наблюдается закономерное изменение колосьев: обламывающиеся ^ плёнчатые ^ голозёрные. В то же время отмечается определённое сходство в рядах сверху - вниз: от диплоидных к тетраплоидным видообразцам. Так, T.araraticum (2п=28) практически повторяет T.boeoticum (2п=14), только он несколько крупнее последнего. То же самое наблюдается между плёнчатыми образцами: от диплоидного T.monococcum. к тетрап-лоидному T.timopheevii. Несмотря на отличия в окраске и плотности колоса T.militinae, тем не менее её сходство с T.sinskajae не вызывает сомнения.
Вполне очевидна закономерность изменчивости колосьев в рядах (справа налево) как у диплоидов, так и тетраплоидов. Одновременно видна тождественность в строении колосьев в соответствующих рядах (сверху вниз) от диплоидных к тетраплоид-ным видам пшеницы.
При сравнении диплоидных представителей второй филогенетической ветви T.boeoticum, T.monococcum, T.sinskajae с образцами колосьев тетраплоидных видов, родоначальником которой является T.urartu, в качестве плёнчатой формы использовали колосья сразу трёх образцов. По центру располагается колос T. karamyschevi, слева колос T.dicoccum, справа T.dicoccum v. tricoccum (рисунок 2). Последние, представлены самостоятельно, потому, что различия в размерах у них не просто «меньше - больше», а вероятно, генетически обусловлены [8].
Рисунок 2 - Колосья: 1- T. boeoticum, 2- T. monococcum, 3- T. sinskajae (2n=14),
4- T. dicoccoides (Koem. Ex Aschers. Et Graebn), Sscweinf (2n=28),
5- T. dicoccum (Schrank) Schuebl., T. karamyschevii Nevski (2n=28), T. dicoccum v. tricoccum (2n=28), 6- T. persicum Vav. (2n=28)
Figure 2 - Ears: 1- T. boeoticum, 2- T. monococcum, 3- T. sinskajae (2n=14),
4- T. dicoccoides (Koern. Ex Aschers. Et Graebn), Sscweinf (2n=28),
5- T. dicoccum (Schrank) Schuebl., T. karamyschevii Nevski (2n=28), T. dicoccum v. tricoccum (2n=28), 6- T. persicum Vav. (2n=28)
Здесь также просматривается достаточно выраженное сходство в строении колосьев между диплоидными и тетраплоидными видами. По крайней мере, фенотипиче-ская близость между дикими: диплоидным T.boeoticum и тетраплоидным T.dicoccoides, а также между плёнчатыми: диплоидным T.monococcum и тетраплоидными T.dicoccum, T.karamyschevii, T. dicoccum v. tricoccum, вполне очевидна.
T 2\f 3*
in i Ii
6
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Хотя наибольшее сходство у плёнчатых образцов отмечается всё же между диплоидным Т.топососсит и тетраплоидным T.karamyschevii. Близость строения колоса последней, с однозернянкой, можно оценить и на фото в научном труде, изданном под редакцией В.Ф. Дорофеева (Пшеницы мира, 1987). Однако тетраплоидного голозёрного аналога, который фенотипически соответствовал бы диплоиду T.sinskajae, у тетрапло-идных представителей АиАиВВ пока нет. T.рersicum, хотя это и голозёрная форма, из-за несоответствия строения своего колоса она не может претендовать на место аналога T.sinskajae.
Это проявляется и при совместном рассмотрении представителей обеих филогенетических ветвей пшеницы (рисунок 3). Верхний ряд диплоидные представители второй филогенетической ветви; второй ряд - их тетраплоидные аналоги AbAbGG; в третьем ряду тетраплоидные гомологи вторых с геномным составом АиАиВВ. Следует подчеркнуть, что Т. рersicum АиАиВВ, представлен не только черноколосым, но и светло-колосым образцами. Из плёнчатых представителей тетраплоидных форм АиАиВВ изучался Т. karamyschevii.
Рисунок 3 - Колосья:
1-T.boeoticum, 2-T.monococcum, 3-T.sinskajae 2n=14)Ab, 4-T.araraticum, 5-T. timopheevii, 6-T.militinae (2n=28), AbAbGG; 7-T.dicoccoides, 8-T.karamyschevii, 9-T.persicum (2n=28) AuAuBB
Figure 3 - Ears:
1-T.boeoticum, 2-T.monococcum, 3-T.sinskajae 2n=14)Ab, 4-T.araraticum, 5-T. timopheevii, 6-T.militinae (2n=28), AbAbGG, 7-T.dicoccoides, 8-T.karamyschevii, 9-T.persicum (2n=28) AuAuBB
В этой связи отдельно рассмотрим колосья T.militinae и T.рersicum как предполагаемых гомологов. Фенотипические отличия между этими видами в строении колосьев, конечно же, очевидны, а, как указывал В.М. Медников (1989), полная гомология определяется одинаковым или близким фенотипическим эффектом (рисунок 4). Поэтому T.persicum не может в полной мере считаться гомологом T. militinae, потому что, несмотря на свой такой же статус голозёрной формы, внешне он существенно отличается
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
от последней. К тому же происхождение T.persicum связывают с мягкой пшеницей (Культурная флора СССР, т. 1. Пшеница, 1979). В то время как T.militinae был выделен из коллекционного образца T. timopheevii, равно как и диплоидная голозёрная T.sinskajae, была обнаружена А.А. Филатенко и У.К. Куркиевым в образце T. monococ-cum (К-20970) (Пшеницы мира, 1987).
Рисунок 4 - Колосья, колоски и зерновки T. militinae AbG и T. persicum AUB Figure 4 - Spikes, spikelets and grains of T. militinae and T. persicum AbG AuB
Совместное рассмотрение представителей диплоидных и тетраплоидных видо-образцов обеих филогенетических ветвей пшеницы позволяет утверждать, что независимо от уровня плоидности и разнокачественного геномного состава, просматриваются закономерности преобразования колосьев от диких ломкоколосых к плёнчатым и голозёрным. Это, в принципе, соблюдается при систематизации видов, что отражено в научном труде, изданном под редакцией В.Ф. Дорофеева (Пшеницы мира, 1987).
По-видимому, у тетраплоидных представителей AuB, согласно закону гомологических рядов, должна быть голозёрная форма гомологичная T.militinae AbG (таблица).
Таблица - Закономерности макроэволюционных преобразований колосьев у видов пшеницы
на ди- и тетраплоидном уровне
Table - Macro-developmental patterns transformations of the ears of wheat on di - and tetraploid level
Зидообразцы пшеницы / Species of wheat
Ломкоколосые Narrow-shouldered Плёнчатые Filmy Голозёрные Naked
Диплоиды (2n=14) / Diploids (2n=14)
T. boeoticum Ab, T. urartu Au T. monococcum Ab T. sinskajae Ab
Тетраплоиды AbG (2n=28) / Tetraploids AbG (2n=28)
T. araraticum T. timopheevii T. militinae X
Тетраплоиды AuB (2n=28) / Tetraploids AuB (2n=28)
T. dicococcoides T.dicoccum T. karamyschevii X T. persicum
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
С другой стороны, нельзя, вероятно, исключать и появление у представителей второй филогенетической ветви AbG и гомологичной T.persicum форме. Тем более, что о создании полного гомолога мягкой пшеницы уже заявлялось [8].
Следовательно, опираясь на закон гомологических рядов наследственной изменчивости, можно ожидать появление такого же плотноколосого голозёрного гомолога T.militinae AbG у представителей AUB и, скорее всего, он будет получен из полбяных культур типа T.dicoccum.
Заключение. Закономерные макроэволюционные преобразования колосьев у ди- и тетраплоидных видов пшеницы, в соответствующих гомологических рядах позволяют предположить возможность появления у полбяных видов AUAUBB, плотноколосого голозёрного гомолога фенотипически сходного с T.militinae.
Библиографический список
1. Биологические и экономические характеристики аллотетраплоида с геномной формулой DDAuAu из семейства злаковых / К. У. Куркиев., И. Г. Адонина, M. K. Гаджимагомедова, Л. В. Щукина, Т. А. Пшеничникова // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. №23 (6). С. 746-752. DOI: 10.18699/VJ19.549.
2. Влияние геномов на фенотипы синтезированных видов полиплоидной пшеницы / Б. В. Романов, К. И. Пимонов, И. Ю. Сорокина, Г. А. Козлечков, С. В. Пасько // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 2. С. 27-30.
3. Волкова Г. В., Кудинова О. А., Вагонова О. Ф. Скрининг LR-генов пшеницы на устойчивость к puccinia triticina в условиях Северо-Кавказского региона. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 5. С. 54-56.
4. Генетическое разнообразие и селекционная ценность синтетической гексаплоидной пшеницы, привлеченной в коллекцию ВИР / А. Г. Хакимова, Н. К. Губарева, В. А. Кошкин, Митрофанова О.П. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. №23(6). С. 738-745. DOI 10.18699/VJ19.548.
5. Иванченко Т. В., Игольникова И. C. Влияние регуляторов роста на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 1 (49). С. 101-108.
6. Иванченко Т. В., Резанова Г. И., Игольникова И. C. Значение пестицидов в посевах озимой пшеницы и применение их в интегрированной системе защиты растений в сухостепной зоне Нижнего Поволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 3 (43). С. 72-79.
7. Лёвкина К. В., Михальчёва Е. А. Продуктивность сортов озимой твердой пшеницы на светло-каштановых почвах Волгоградской области // Известия Нижневолжского агроуниверситет-ского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3 (51). С. 158-165.
8. Романов Б. В., Пимонов К. И. Продукционные характеристики Triticum Petropavlovskyi и её спонтанных макромутантов. Зерновое хозяйство России. 2019. №4. С. 5053. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-64-4-50-53
9. Романов Б. В., Пимонов К. И. Феномогеномика продукционных признаков видов пшеницы: монография. Персиановский: Донской ГАУ. 2018. 188 с.
10. Селекция озимой пшеницы в Центральном Черноземье РФ // Г.Г. Голева, Т.Г. Ва-щенко, Н.Т. Павлюк, В.В. Знаменская, и др./ Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 1. С. 45-49.
11. Сравнительная оценка продуктивности сортов озимой твердой пшеницы на светло-каштановых почвах Волгоградской области // В. В. Балашов, В. Н. Лёвкин, К. В. Лёвкина, С. С. Полторынкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 3 (47). С. 21-30.
12. Genetic stability in synthetic wheat accessions: cytogenetic evaluation as a support in breeding programs / P. Frizon, S. P. Brammer, M.I.P.M. Lima, R. L. de Castro, C. C. Deuner // Ciên-cia Rural. 2017. №47(4). P. 1-7. DOI 10.1590/0103-8478cr20160314.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
13. https://ab-centre.ru/news/posevnye-ploschadi-valovye-sbory-i-urozhaynost-pshenicy-v-rossii-itogi-2018-goda. Дата захода 15.11.2019.
14. Synthetic hexaploid wheat: yesterday, today, and tomorrow / A. Li, D. Liu, W. Yang, M. Kishii, L. Mao // Engineering. 2018. №4. P. 552-558. DOI 10.1016/j.eng.2018.07. 001.
15. The importance of reproductive barriers and the effect of allopolyploidization on crop breeding / K. Tonosaki, K. Osabe, T. Kawanabe, R. Fujimoto // Breed. Sci. 2016. №66. P. 333-349. DOI 10.1270/jsbbs. 15114.
Reference
1. Biologicheskie i jekonomicheskie harakteristiki allotetraploida s genomnoj formuloj DDAuAu iz semejstva zlakovyh. / K. U. Kurkiev., I. G. Adonina, M. K. Gadzhimagomedova, L. V. Schukina, T. A. Pshenichnikova // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2019. №23 (6). P. 746-752. DOI 10.18699/VJ19.549.
2. Vliyanie genomov na fenotipy sintezirovannyh vidov poliploidnoj pshenicy / B. V. Romanov, K. I. Pimonov, I. Yu. Sorokina, G. A. Kozlechkov, S. V. Pas'ko// Vestnik rossijskoj sel'sko-hozyajstvennoj nauki. 2018. № 2. P. 27-30.
3. Volkova G. V., Kudinova O. A., Vagonova O. F. Skrining LR-genov pshenicy na ustojchivost' k puccinia triticina v usloviyah Severo-Kavkazskogo regiona. Vestnik rossijskoj sel'sko-hozyajstvennoj nauki. 2019. № 5. P. 54-56.
4. Geneticheskoe raznoobrazie i selekcionnaya cennost' sinteticheskoj geksaploidnoj pshenicy, privlechennoj v kollekciyu VIR / A. G. Hakimova, N. K. Gubareva, V. A. Koshkin, Mitrofanova O. P. // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2019. №23(6). P. 738-745. DOI 10.18699/VJ19.548.
5. Ivanchenko T. V., Igol'nikova I. C. Vliyanie regulyatorov rosta na produktivnost' i kachestvo zerna ozimoj pshenicy v usloviyah Nizhnego Povolzh'ya // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa : nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2018. № 1 (49). P. 101-108.
6. Ivanchenko T. V., Rezanova G. I., Igol'nikova I. C. Znachenie pesticidov v posevah ozimoj pshenicy i primenenie ih v integrirovannoj sisteme zaschity rastenij v suhostepnoj zone Nizhnego Povolzh'ya // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee profes-sional'noe obrazovanie. 2016. № 3 (43). P. 72-79.
7. Ljovkina K. V., Mihal'chjova E. A. Produktivnost' sortov ozimoj tverdoj pshenicy na svetlo-kashtanovyh pochvah Volgogradskoj oblasti // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2018. № 3 (51). P. 158-165.
8. Romanov B. V., Pimonov K. I. Produkcionnye harakteristiki Triticum Petropavlovskyi i ejo spontannyh makromutantov. Zernovoe hozyajstvo Rossii. 2019. №4. P. 50-53. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-64-4-50-53
9. Romanov B. V., Pimonov K. I. Fenomogenomika produkcionnyh priznakov vidov psheni-cy: monografiya. Persianovskij: Donskoj GAU. 2018. 188 p.
10. Selekciya ozimoj pshenicy v Central'nom Chernozem'e RF // G. G. Goleva, T. G. Vaschenko, N. T. Pavlyuk, V. V. Znamenskaya, i dr./ Vestnik rossijskoj sel'skohozyajstvennoj nauki. 2019. № 1. P. 45-49.
11. Sravnitel'naya ocenka produktivnosti sortov ozimoj tverdoj pshenicy na svetlo-kashtanovyh pochvah Volgogradskoj oblasti // V. V. Balashov, V. N. Ljovkin, K. V. Ljovkina, S. S. Poltorynkin // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa : nauka i vysshee profes-sional'noe obrazovanie. 2017. № 3 (47). P. 21-30.
12. Genetic stability in synthetic wheat accessions: cytogenetic evaluation as a support in breeding programs / P. Frizon, S. P. Brammer, M.I.P.M. Lima, R. L. de Castro, C. C. Deuner // Ciencia Rural. 2017. №47(4). P. 1-7. DOI 10.1590/0103-8478cr20160314.
13. https://ab-centre.ru/news/posevnye-ploschadi-valovye-sbory-i-urozhaynost-pshenicy-v-rossii-itogi-2018-goda. Дата захода 15.11.2019.
14. Synthetic hexaploid wheat: yesterday, today, and tomorrow / A. Li, D. Liu, W. Yang, M. Kishii, L. Mao // Engineering. 2018. №4. P. 552-558. DOI 10.1016/j.eng.2018.07. 001.
15. The importance of reproductive barriers and the effect of allopolyploidization on crop breeding / K. Tonosaki, K. Osabe, T. Kawanabe, R. Fujimoto // Breed. Sci. 2016. №66. P. 333-349. DOI 10.1270/jsbbs. 15114.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Романов Борис Васильевич, старший научный сотрудник лаборатории селекции и генетики сельскохозяйственных растений ФГБНУ «Федеральный Ростовский аграрный научный центр» (РФ, 346735, Ростовская обл., Аксайский район, п. Рассвет, ул. Институтская, 1), кандидат биологических наук, ORCID: http://orcid.org 0000-0002-0701-1584, тел.:+ 79381556901, e-mail: [email protected] Пимонов Константин Игоревич, профессор кафедры «Растениеводство и садоводство», ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» (РФ, 346493, Ростовская обл., Октябрьский район, п. Персиановский, ул. Кривошлыкова, 24), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org 0000-0003-0726-2583, тел.:+79298203425, e-mail: [email protected]
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.51:631.4:631.8 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-14
ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И АГРОФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ
ASSESSMENT OF THE EFFECT OF ENERGYSAVING PRIMARY TILLAGE TECHNOLOGIES ON ORGANIC MATTER CONTENT AND AGROPHYSICAL PROPERTIES OF THE SOIL
С. В. Щукин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е. А. Горнич, старший преподаватель А. М. Труфанов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Н. Воронин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
S. V. Shchukin, E. A. Gornich, A. M. Trufanov, A. N. Voronin
ФГБОУ ВО «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия»
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Yaroslavl State Agricultural Academy»
Дата поступления в редакцию 23.10.2019 Дата принятия к печати 20.12.2019
Received 23.10.2019 Submitted 20.12.2019
Представлены опытные данные за период с 2015 по 2017 гг. по влиянию разных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и гербицидов на содержание органического вещества, агрофизические свойства дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы и урожайность полевых культур. Установлено, что применение систем энергосберегающей обработки (STL, SP, ST) способствует достоверному увеличению содержания органического вещества на 0,14-0,16 п.п. в верхнем слое в сравнении с системой отвальной обработки (MP). При этом отсутствие обработки на глубине 15, 20 и 25 см на вариантах с поверхностной с рыхлением (STL), поверхностно-отвальной (SP) и поверхностной (ST) обусловливало увеличение значений сопротивления пенетрации почвы на 0,49-2,41 кг/см2. Проведение ежегодной поверхностной обработки (ST) способствовало снижению коэффициента структурности почвы в верхнем слое (010 см) на 0,17 единиц. Использование SNPK вело к формированию наибольших значений по содержанию органического вещества в почве - 3,13%. Внесение SNPK и NPK способствовало достоверному увеличению доли водоустойчивых агрегатов в слое 10-20 см на 1,35-1,42 п.п. Применение поверхностно-отвальной обработки (SP) по фону удобрений SNPK обеспечивает формирование урожайности ячменя на уровне 27,4 ц/га, однолетних трав - 461,66 ц/га и яровой пшеницы - 28,15 ц/га и способствует увеличению чистого энергетического дохода: в посевах ячменя на 20,09 ГДж/га, однолетних трав на 45,91 ГДж/га, яровой пшеницы на 6,69 ГДж/га.
