CC BY
24
3. Irmulaev, B. R. Vliyanie srokov poseva i normy vyseva na urozhajnost' semennyh sortov yarovoj myagkoj pshenicy [Tekst] / B. R. Irmulatov, B. A. Mustafaev // Rastenievodstvo. - 2016. -№3. - S. 18-20.
4. Irmulatov, B. R. Vliyanie srokov poseva i normy vyseva na urozhajnost' sovremennyh sor-tov yarovoj myagkoj pshenicy [Tekst] / B. R. Irmulatov, B. A. Mustafaev // Rastenievodstvo. - 2016. - №3. - S. 18-20.
5. Lentochkin, A. M. Jeffektivnost' sistem obrabotki pochvy v tehnologii vyraschivaniya yarovoj pshenicy [Tekst] / A. M. Lentochkin, P. E. Shirobokov, L. A. Lentochkina // Dostizhenie nauki i tehniki APK. - 2015. - №5. - S. 54-56.
6. Polevaya ustojchivost' obrazcov yarovoj myagkoj pshenicy k tatarskoj populyacii [Tekst] / N. Z. Vasilova, Je. Z. Bagavieva, M. R. Tazutdinova, G. R. Nasihova, I. I. Husainova // Zaschita i kar-antin rastenij. - 2015. - №11. - S. 43-44.
7. Pleskachjov, Yu. N. Vliyanie sposobov osnovnoj obrabotki pochvy i udobrenij na produk-tivnost' pshenicy [Tekst] / Yu. N. Pleskachjov, N. V. Perekrestov, E. A. Skorohodov // Plodorodie. -2017. - №4. - S. 6-7.
8. Sineschekov, V. E. Vliyanie minimizacii osnovnoj obrabotki pochvy na azatnyj rezhim chernozema vyschelochennogo i produktivnost' yarovoj pshenicy v zernoparovom sevooborote [Tekst] / V. E. Sineschekov, G. I. Tkachenko// Agrohimiya. - 2016. - №1. - S. 59-63.
9. Tkachuk, O. Sovershenstvovanie jelementov tehnologii vozdelyvaniya yarovoj pshenicy, obespechenie snizheniya ]nergeticheskih zatrat i povyshenie urozhajnosti na chernozemnyh pochvah lesostepi Povolzh'ya [Tekst] / O. Tkachuk , A. Orlova, E. Pavlikova // Glavnyj agronom. - 2015. -№3. - S. 18-25.
10. Urozhajnost' zerna yarovoj pshenicy v zavisimosti ot osnovnoj obrabotki pochvy [Tekst] / E. M. Denisov, M. Panasov, F. Chetverikov, D. Suraev // Glavnyj agronom. - 2014. - №9. - S. 21-24.
E-mail: [email protected]
УДК 633.13: 575
ВЛИЯНИЕ ПЛОИДНОСТИ НА ПРОДУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОВСА
INFLUENCE OF PLOIDITY ON PRODUCTION CHARACTERISTICS OF AVENA
Б.В. Романов1, кандидат биологических наук К.И. Пимонов1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.Ю. Сорокина1, кандидат сельскохозяйственных наук Г.А. Козлечков2, кандидат биологических наук С.В. Пасько2, кандидат сельскохозяйственных наук
B.V. Romanov1, K.I. Pimonov1, I.Yu. Sorokina1, G.A. Kozlechkov2, S.V. Pasko2
1ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»
2Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства
1Don State Agrarian University 2Don Zonal Research Institute of Agriculture
В результате проведенных исследований показано, что масса метелок в полиплоидном ряду представителей рода Avena: A.strigosa (2n) - A.abissinica (4n) - A.sativa (6n) - существенно и дозированно увеличилась. При этом в качестве единицы, обеспечивающей данный дозированный рост массы метелок, можно использовать показатель диплоидного вида. Так, применяя признак диплоида, был вычислен примерный показатель массы метелки для тетраплоида и гек-саплоида, что практически совпадает с реальными фактическими данными последних. Соответствие теоретической и фактической массы метелок гексаплоида подтверждено при помощи X2. Следовательно, в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид у представителей рода Avena, также как и у пшеницы, отмечается закономерное дозированное увеличение продукционных
признаков. В основе такого закономерного дозированного увеличения продукционных показателей у овса лежит вклад исходного диплоидного организма, который практически суммируется в генотипах полиплоидов.
As a result of the carried out researches it was shown that the mass of panicles in the polyploid series of representatives of the genus Avena: A. strigosa (2n) - A. abissinica (4n) - A. sativa (6n) significantly and dosedly increased. At the same time, a diploid species can be used as the unit providing this metered growth of panicle weight. So, applying the sign of the diploid, an approximate mass indicator of a panicle for a tetraploid and a hexaploid was calculated, which practically coincides with the actual actual data of the latter. The correspondence of the theoretical and actual mass of the panicles of the hexaploid was confirmed with the help of x2. Consequently, in the series: diploid-tetraploid-hexaploid in representatives of the genus Avena, as well as in wheat, there is a regular dose increase in their production characteristics. The basis of such a regular dosed increase in production indicators in oats is the contribution of the original dip-loid organism, which is practically summed up in the genotypes of polyploids.
Ключевые слова: Avena, уровень плоидности, полиплоидный ряд, продукционные признаки, теоретическая и фактическая продуктивность.
Key words: Avena, ploidy level, polyploid series, production characteristics, theoretical and actual productivity.
Введение. Род Овёс (Avena L.) относится к семейству Роасеае. Он объединяет около 70 видов, которые составляют полиплоидный ряд: 2n = 14, 28 и 42. Виды овса подразделяют на две секции: Euavena Griseb. - однолетние виды, которые включают культурно-полевые, сорно-полевые и дикие растения, и Avenastrum Koch. — многолетние виды, которые представлены луговыми, степными и альпийскими злаками. Секция Euavena состоит из двух подсекций: AristulataeMalz. (2n = 14 и 28) и DenticulataeMalz. (2n = 42) [7].
Овёс является ценной продовольственной и кормовой культурой, которая возде-лывается как в одновидовом посеве, так и в смеси с бобовыми культурами, такими как чина посевная, горох посевной, вика яровая и др. [2, 3] .
Изучение полиплоидных рядов растений показало, что моноплоидные виды являются исходными, а полиплоидные - производными от них [1]. Как правило, увеличение плоидности у растений до определенного уровня сопровождается гигантизмом их органов, в том числе и генеративных. Поэтому в производстве зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, овёс и др., используются в основном полиплоидные формы, которые обладают большим потенциалом урожайности. Установлено, что продуктивность гексаплоид-ной мягкой пшеницы Triticum aestivum L. AABBDD втрое превосходит таковую диплоидной дикой пшеницы T. urartu АА, являющейся одним из источников её двойных или диплоидных геномов [6]. Следовательно, полиплоидия, за известными на настоящий момент некоторыми исключениями, обеспечила закономерный дозированный рост продукционных показателей у пшеницы в ряду: диплоид Triticum urartu Au ^ тетраплоид T. persicum AuB^ гексаплоид T. aestivum AuBD [4, 5]. В этой связи представляет интерес, есть ли такое же дозированное увеличение продукционных показателей, по крайней мере до гексапло-идного уровня, у растений овса в аналогичном полиплоидном ряду.
Цель настоящих исследований - оценить продукционные характеристики видов овса разного уровня плоидности в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид.
Материалы и методы. Объектами исследования служили представители рода Avena: A. strigosa (2n), A. abissinica (4n) и A. sativa (6n), посеянные одновременно в одинаковых полевых условиях. В полную спелость провели отбор 25 метёлок с каждого видообразца и после досушки - взвешивание. Массу 1000 определяли на очищенных зерновках.
Результаты и обсуждение. На рисунке 1 представлены метелки сравниваемых образцов овса разного уровня плоидности. Видно, что габитус метелок от диплоидного видообразца A. strigosa к тетраплоидному A. abissinica (4n), а затем к гексаплоидному A. sativa значительно увеличивается в размерах. Особенно заметно существенное увеличение метёлки гексаплоидного образца по сравнению с диплоидным.
Рисунок 1 - Метелки овсов разного уровня плоидности: 1 - А. strigosa (2п), 2 - А. abissinica (4п), 3 - А^а^га (6п)
Несколько отличается более светлой окраской тетраплоидный видообразец, но, тем не менее, достаточно хорошо видно и соответствующее увеличение размеров колосков метелок в ряду диплоид ^ тетраплоид ^ гексаплоид. Следует подчеркнуть, что увеличение размеров колосков, отмечаемое визуально, сопровождается соответствующим повышением массы метелок в ряду диплоид ^ тетраплоида гексаплоид (таблица 1).
Таблица 1 - Продукционные характеристики овсов разного уровня плоидности
Вид Плоидность Количество видообразцов Масса метелки с зерном, г
Avena strigosa 2n 1 видообразец 1,08
Avena abissinica 4n 1 видообразец 2,31
Avena sativa 6n 2 видообразца 3,32
Что характерно, также как и у пшеницы, отмечается не просто увеличение массы, а определённый дозированный рост, и в качестве единицы, определяющей этот дозированный рост, можно использовать показатели диплоидного представителя A. strigosa. Так, масса метелки тетраплоидного овса A. abissinica 2,31 г в 2 раза превосходит таковую у диплоидного A. strigosa - 1,08 г. В свою очередь, метелки гексаплоидных представителей A. sativa (3,32 г) уже втрое превышают метелку диплоидного представителя, то есть диплоидный овёс в данном случае выступает своего рода единицей, при помощи которой можно рассчитать признак тетраплоида и гексаплоида: 1,08 + 1,08 = 2,16 (2,31); 1,08 + 1,08 + 1,08 = 3,24 (3,32).
Следовательно, теоретически рассчитанная масса метелки тетраплоида (2,16) меньше фактической (2,31) на 0,15 г, а у гексаплоида - всего лишь 0,08 г. Отсюда превышение фактической продуктивности над теоретической у тетраплоида + 6 %, а гексаплоида и того меньше - всего лишь + 2 %. Если при определении массы метёлки гек-саплоида отталкиваться от фактической продуктивности тетраплоида, то разница между теоретической и фактической продуктивностями практически не изменится: 2,31 + 1,08 = 3,39 (3,32), то есть - 0,07 или те же 2 %.
Ввиду того что основной вес метелки складывается из массы зерновок, можно вполне объективно говорить о закономерном дозированном росте зерновой продуктивности этих видообразцов по мере увеличения уровня плоидности. Чтобы убедиться в том, что показатели диплоидного A. strigose можно использовать как соответствующую единицу, проверим через х2 (таблица 2). Для проверки возьмём показатели гексапло-идного A. sativa. В качестве ожидаемого расщепления как единицу используем A. strigose. За наблюдаемые частоты 1/3 признака A.sativa. Соответственно, ожидаемые частоты показатель A. strigose.
Поскольку х2фак .=0,0020 < х205=5,99, то нулевая гипотеза о соответствии эмпирического распределения теоретически ожидаемому не отвергается. Аналогичная картина отмечается и по тетраплоиду. Поэтому приводить аналогичные вычисления по последнему нет особой необходимости. Следовательно, зная показатели диплоидного овса, можно теоретически предположить, какими примерно продукционными признаками будут обладать тетраплоидные и гексаплоидные образцы, возделываемые с ним одновременно в одинаковых условиях.
Таблица 2 - Вычисление теоретических частот (F) и критерия соответствия (%2) для продуктивности гексаплоидного A. sativa 6n с использованием признака диплоидного A. strigose 2n
Показатель A.strigose 2n A.sativa 6n
1/3 6n 2n 1/3 6n 2n 1/3 6n 2n 6n 2n+2n+2n
Ожидаемое расщепление (Н0) 1 1 1 3
Наблюдаемые частоты ф 1,11 1,11 1,10 3,32
Ожидаемые частоты 1,08 1,08 1,08 3,24
Разность ^ - F) +0,03 +0,03 +0,02
Квадрат разности ^ - F)2 0,0009 0,0009 0,0004
Соотношение ^ - F)2/ F 0,00083 0,00083 0,00037
X2 = - F)2/ F= 0,0020; х2 05= 5,99
Размеры зерновок представителей разного уровня плоидности существенно различаются (рисунок 2). При этом чётко видно соответствующее увеличение размеров зерновок как в оболочке, так и без неё, от диплоидного образца к тетраплоидному и гексаплоидному.
Рисунок 2 -Зерновки видов овсов разного уровня плоидности: 1. A. strigosa (2n); 2. A. abissinica (4n); 3. A. sativa (6n)
Однако при определении массы 1000 зерновок такого ярко выраженного дозированного повышения не отмечалось (таблица 3).
***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 2 (50) 2018
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 3 - Продукционные характеристики овсов разного уровня плоидности
Вид Плоидность Кол-во образцов Масса 1000 зерен, г
Avena strigosa 2n 1 образец 8,2
Avena abissinica 4n 1 образец 12,6
Avena sativa 6n 2 образца 23,2
По крайней мере, от диплоидного образца к тетраплоидному увеличение не в два раза, а всего на 1/3. Тем не менее, от диплоида к гексаплоиду увеличение массы 1000 зерновок было практически в три раза: 8,2 + 8,2 +8,2 = 24,6 г, что на уровне показателя у гексаплоида (23,2). В принципе, и по этому показателю диплоид также можно использовать как соответствующую единицу, которая вполне адекватно отражает дозированный характер увеличения данного признака в этом полиплоидном ряду.
Таким образом, по мере повышения уровня плоидности у представителей рода Avena, так же как и у пшеницы, наблюдается закономерное дозированное увеличение их продукционных признаков, базирующееся на вкладах исходных диплоидных растений.
Заключение. Увеличение плоидности у большинства растений, до определенного уровня, сопровождается гигантизмом их органов, в том числе и генеративных. Поэтому в производстве злаковых зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, овёс используются, в основном, полиплоидные формы, которые обладают большим потенциалом урожайности, по сравнению с диплоидными.
Установлено, что масса метелок в полиплоидном ряду представителей рода Avena: A. strigosa (2n), A. abissinica (4n), A. sativa (6n) - существенно и дозированно увеличивается. При этом в качестве единицы, обеспечивающей данный дозированный рост массы метелок, можно использовать показатель диплоидного вида. Применяя признак диплоида, мы вычислили примерный показатель массы метелки для тетраплоида и гек-саплоида, что практически совпадает с реальными фактическими данными последних.
Соответствие теоретической и фактической массы метелок гексаплоида подтверждено при помощи х2. Следовательно, в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид у представителей рода Avena отмечается закономерное дозированное увеличение продукционных признаков. В основе такого закономерного дозированного увеличения продукционных показателей у овса лежит вклад исходного диплоидного организма, который практически суммируется в генотипах полиплоидов.
Библиографический список
1. Жуковский, П.М. Ботаника [Текст] / П.М. Жуковский. - М.: Колос, 1982. - 623 с.
2. Романов, Б.В. Введение в феномогеномику количественных признаков рода Triticum. [Текст] / Б.В. Романов. - Персиановский, 2010. - 136 с.
3. Пимонов, К.И. Сравнительная продуктивность образцов чины посевной в Ростовской области [Текст] /К.И. Пимонов, Е.В. Евтушенко// Кормопроизводство. - 2011. - №3. - С. 30-31.
4. Пимонов, К.И. Чина посевная в зеленом конвейере на черноземе обыкновенном Ростовской области [Текст] /К.И. Пимонов, Е.В. Евтушенко// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - №9 (83). - С. 15-18.
5. Романов, Б.В. Феномогеномика количественных признаков пшеницы [Текст]: монография / Б.В. Романов. - Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing Gmbh &Co, 2011. -180 с.
6. Теоретические основы геномной инженерии пшеницы [Текст] / Б.В. Романов, В.Е. Зинченко, А.В. Гринько, Г.А. Козлечков, С.В. Пасько, И.Ю. Сорокина //Вестник Российской сельскохозяйственной науки. - 2017. - №5. - С. 18-21.
7. Частная селекция полевых культур [Текст] /В.В. Пыльнев, Ю. Б. Коновалов, Т. И. Хупацария и др.; под ред. В. В. Пыльнева. - М.: КолосС, 2005. - 552 с.
Reference
1. Zhukovskij, P. M. Botanika [Tekst] / P. M. Zhukovskij. - M.: Kolos, 1982. - 623 s.
2. Romanov, B. V. Vvedenie v fenomogenomiku kolichestvennyh priznakov roda Triticum. [Tekst] / B. V. Romanov. - Persianovskij, 2010. - 136 s.
3. Pimonov, K. I. Sravnitel'naya produktivnost' obrazcov chiny posevnoj v Rostovskoj oblasti [Tekst] /К. I. Pimonov, E. V. Evtushenko// Kormoproizvodstvo. - 2011. - №3. - S. 30-31.
4. Pimonov, К. I. China posevnaya v zelenom konvejere na chernozeme obyknovennom Rostovskoj oblasti [Tekst] /К. I. Pimonov, E. V. Evtushenko// Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2011. - №9 (83). - S. 15-18.
5. Romanov, B. V. Fenomogenomika kolichestvennyh priznakov pshenicy [Tekst] / B. V. Romanov //LAP Lambert Academic Publishing. - 2011. - № . - 180 s.
6. Teoreticheskie osnovy genomnoj inzhenerii pshenicy [Tekst] / B. V. Romanov, V. E. Zin-chenko, A. V. Grin'ko, G. A. Kozlechkov, S. V. Pas'ko, I. Yu. Sorokina //Vestnik Rossijskoj sel'sko-hozyajstvennoj nauki. - 2017. - №5. - S. 18-21.
7. Chastnaya selekciya polevyh kul'tur [Tekst] /V. V. Pyl'nev, Yu. B. Konovalov, T. I. Hupacariya i dr.; pod red. V. V. Pyl'neva. - M.: KolosS, 2005. - 552 s.
E-mail: [email protected]
УДК 631.41:634.93
ХАРАКТЕРИСТИКА КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИДОРОЖНЫХ ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ
CHARACTERISTICS OF CHESTNUT SOILS OF ROADSIDE AGROFORESTRY COMPLEXES
Г.А. Рулев, кандидат сельскохозяйственных наук А.С. Рулев, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН
G.A. Rulev, A.S. Rulev
ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград
FSBSI «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation
of the Russian Academy of Sciences», Volgograd
В работе представлены результаты изучения почвенного покрова придорожных лесомелиоративных комплексов. В полосе отвода автомобильной дороги Р-22 «Каспий» почвы представлены абраземами и каштановыми почвами. Рассматривается часть трассы, расположенная в пределах Донской провинции темно-каштановых и каштановых почв сухой степи и Прикаспийской провинции светло-каштановых почв полупустыни. Использованы группы признаков для описания мезоне-однородностей почвенного покрова: полевое описание почв, мезорельефа, условия увлажнения, литологии, гранулометрический состав, мощность гумусового горизонта, карбонатность.
The paper presents the results of studying the soil cover of roadside forest reclamation complexes. In the strip of the R-22 «Caspian» highway, the soil is represented by abrasions and chestnut soils. The part of the route located within the Don province of dark chestnut and chestnut soils of the dry steppe and the Caspian region of light chestnut soils of the semi-desert is considered. Characteristic groups for describing the mesonogeneities of the soil cover were used: field description of soils, mesorelief, humidification conditions, lithology, granulometric composition, thickness of humus horizon, carbonate content.
Ключевые слова: структура почвенного покрова, придорожный лесомелиоративный комплекс, каштановая почва, абразем, гранулометрический состав, гумус, карбонаты.
Key words: the structure of the soil cover, roadside forest meliorative complex, chestnut soil, abrasion, granulometric composition, humus, carbonates.
