CC BY
29
58 Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2003, №8
11^имм»^ и^»1Я»»Д55Д > I—и» ¿■ВСДВмшяйЫ^йСиЖ^^ г г^ашнвшштм * **№■ -■имя пггтп
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ СРВДМ НА ИНТРОДУКЦИЮ И АДАПТАЦИЮ ЯРОВОЙ НШЕНИЦЫ В АРИДНЫХ УСЛОВИЯХ ПРИКАСПШ
Н.В.Тютюма
Прикаспийский НИМ ариднш земледелия Северный кв., 8, с. Соленое Займище, 416251, Астраханская область, Россия
На основании изучения коллекции яровой шиешщы различного географического происхождения в условиях Астраханской области шгделено 20 образцов, превосходящих стандартный сорт Камышинская 3 по урожайности
Производство зерна было и будет основой развития агропромышленного комплекса, базой решения проблемы продовольствия и кормов, Носовы зерновых в значительной степени продвинулись в более засушливые районы» какими является Прикаспийская низменность.
Континентальные условия районов области не особенно благоприятны для возделывания пшеницы, но все же позволяют возделывать ее в основном в северных районах — Ахгубинском, Черноярском, частично — Енотаевском. На орошении пшеница возделывается и в более южных районах области (Наримановский, Камызякский, Харабалинский).
В ряде зон страны растения подвергаются воздействию экстремальных факторов среды в течение всего периода вегетации, что отражается на всех элементах структуры урожая. Такие ситуации особенно типичны для двух видов экстремальных условий — засухи в зонах недостаточного увлажнения и засоления в районах преобладания засоленных и солонцеватых почв.
Засуха оказывает отрицательное влияние во все фазы развития яровой мягкой пшеницы, однако в критические периоды (кущение, дифференциация колоса, цветение, налив зерна) это влияние особенно губительно.
Около 70% посевных площадей зерновых культур расположено в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения, в которых засуха, суховеи и пыльные бури различной интенсивности и продолжительности наблюдаются почти ежегодно, охватывая более или менее значительные территории. Прикаспийская низменность почти полностью подвержена действию этих губительных факторов.
По месту проявления различают следующие типы засух: почвенную, атмосферную и смешанную» Почвенная засуха обычно нарастает постепенно, тогда как атмосферная наступает внезапно и поэтому более губительна для растений, которые не успевают к ней приспособиться. Кроме того, атмосферная засуха часто сочетается с высокой температурой и ветром (суховеем), от воздействия которых концы листьев белеют, расщепляются и отмирают.
Засухоустойчивость как агрономическая, так и биологическая, связана с целым рядом анатомо-морфологических признаков и физиологических свойств растения. Один и тот же измеряемый параметр, характеризующий устойчивость протопласта клеток и потерю воды, может иметь названия истинная или физиологическая устойчивость, протоплазматическая устойчивость и устойчивость к обезвоживанию.
В литературе существует также близкий к понятию «засухоустойчивость» термин «адаптация к засухе». Но понятие адаптации, в отличие от устойчивости, включает в себя способность сорта приспосабливаться к любому типу засухи в любом регионе страны. Поэтому засухоустойчивость — лишь частный аспект адаптации к засухе, применимый к конкретным условиям среды: данному типу засух в данном регионе. Адаптацию наиболее часто делят на два типа: онтогенетическую и филогенетическую.
Онтогенетическая адаптация является адаптацией конкретного растения на основе модифжационной изменчивости в пределах нормы реакции и является процессом индивидуальной перестройки растения,
Филогенетическая адаптация — результат отбора наиболее приспособленных генотипов в ряду поколений на основе наследственной изменчивости, Устойчивые к недостатку влаги в почве сорта пшеницы степного экотипа характеризуются в целом большей стабильностью физиологических параметров, легче переносят глубокое обезвоживание и быстрее восстанавливают водонасыщение тканей в дневное время по сравнению с менее устойчивыми к засухе сортами лесостепного экотипа за счет поддержания высокого уровня концентрации ионов и большей стабильности водного потенциала в клешах.
Так или иначе» способность противостоять засухе всегда будет складывать« ся из комбинации собственно физиологической и биохимической устойчивости и особенностей строения, а также способности или возможности того или иного сорта сочетать наилучшим образом ритм жизненных процессов с ходом агроклиматических факторов.
Наши исследования яровых пшениц различного географического происхождения в условиях Астраханской области показали, что общая и продуктивная кустистость, а также число продуктивных стеблей на единице площади зависят от генотипа и влияния внешних условий. По количеству продуктивных стеблей на 1 м2 следует отметить образцы Алжирские (250-300 шт/м2) и Саратовские (300-310 шт/м2), а у стандартного сорта Камышинская 3 — 236 шт/м2.
По соотношению продуктивной кустистости и массой зерна с 1 м2 выделились следующие образцы: Юго-Восточная 2, Ершовская 32, Юго-Восточная 3, Саратовская 64, Альбвдум 43, Саратовская 55 (Саратовская область); Алжир (К-51054, К-51053, К-51049, К-51048, К-51046); ЮАР (К-60350) и рад других. Все эти образцы относятся к раннеспелой и среднеспелой группам.
В наших опытах озернедаостъ колоса у образцов яровой пшеницы варьировала в зависимости от климатических условий года исследований. Наибольшее число зерен в колосе отмечено в благоприятном 2001 году (34 шт. в среднем). Условия 1999 года были неблагоприятными для цветения пшеницы, так как относительная влажность воздуха в этот период падала до 32%, что негативно сказалось на озерненности колоса у изучаемых образцов (до 20 шт.).
У ряда образцов яровой пшеницы озерненность колоса была выше по сравнению со стандартом, и они могли бы быть использованы в качестве источника для селекционной работы по данному признаку. Наибольшим числом зерен в колосе отличались образцы: Ry-З (ЮАР К-60353), Mabrouk (Египет К-60183), Teodor 32 (Марокко К-62628), SST-3 (ЮАР К-60839), АЦПГ Ае. ovata (линия 14) (Московская область), давшие в среднем за 3 года более 40 зерен в колосе при 27 — у стандартного сортообразца Камышинская 3. Однако наиболее стабильным по годам данный показатель был у образцов Sakna 80 (Египет К-60833), Elrína (ЮАР К-60838), АЦПГ S. cereale (линия 12)
(Московская область), Яу-3 (ЮАР К-60353), Альбидум 43 (Саратовская область), варьирование числа зерен у которых было очень незначительным.
В наших опытах определялись коэффициенты корреляции озерненности колоса с другими показателями. Было установлено» что наиболее сильная зависимость озерненности наблюдается с массой зерен с колоса, причем наиболее выражена она была в 1999 году, неблагоприятном дет цветения (г=0,74) (табл. 1).
І а б л и ц а 1
Корреляции оэсрпетгостя колоса, мяссм зерна с колоса и массы 1000 »¡»я с другим щ»тш~
Признак Вш'етациошшй период сі « Macen *юрію
|| Ü і 1 С»* 8 s| ! 1 й 1« і tr 0 ко* лот рас»* ит 0 1 м3 1000 ■аерон
Ооерном-ность колос*
1999 г. 0,57* -0,53* *0,03 0,63* О 1 О І 0.56* - 0,74» 0.36* о,гз *
2000 г. 0,07 0,03 0,06 -0,01 одз ОД 7 0,26 * 0,53* 0,38* одз -0,03
2001 г. ОД 9 -0,16 •0,01 0,26 0,24 0,09 . 0,46* 0,03 ОДІ
Мисси зерна сколоса
1999 г. 0,65* 0,64* -0,20 0,47* *0,03 0,43* 0,74* - 0.39* 0,36* 0,34*
2000 г. *0,13 0Д6 >0,01 0,07 ОДО 0,09 ОДІ 0,55* ■ 0,61* 0,20 0,57*
2001 г. 0,05 0,01 одо 0,15 0,27 -0,01 0,46* - 0,20 0,48*
Масса 1000 эсоея
1999 г. 0,13 -0,37 *0,22 0Д8 -ОДІ •0Д6 -0*20 0,34* ОДІ ОДЗ .
2000 г. -0,16 ОД 8 0,01 0,03 -0,04 -0,07 *0,17 ‘0,03 0,57* 0,30* 0,08 .
2001г. -0,10 0,16 0,08 ОДб 0,08 -ОДб ОДІ 0,48* ОДЗ .
Масса 1000 зерен — важнейший элемент структуры урожая, определяющий степень выполненности зерен и, в конечном счете, урожайность, В наших опытах наблюдалось некоторое варьирование по годам массы 1000 зерен у изучаемых образцов яровой пшеницы.
В среднем за 3 года масса 1000 зерен составила 33,2 г. В 1999 году, когда имела место весенне-летняя засуха, действующая в период налива зерен» масса 1000 зерен в среднем по коллекции составила 29,7 г, В наиболее благоприятные 2000 и 2001 годы масса 1000 зерен оказалась равной 35,4 и 34,5 г (соответственно), то есть в эти годы значительного различия не наблюдалось.
Наиболее крупными зернами отличались образцы из Саратовской области, Ливии, Марокко, Алжира, Кении, Эфиопии, ЮАР (масса 1000 зерен в среднем более 32 г), а наиболее мелкими - образцы из Индии, Египта, Московской и Волгоірацской областей (масса 1000 зерен в среднем доходила до 31 г) (рис» 1).
Среди изученных образцов наибольшее значение массы 1000 зерен оказалось: Nasta (Марроко К-62174), АЦПГ S. cereale (линия 12), (Московская область), из Алжира (К-51054 и К-58205), Эфиопии (К-19296), Saber (ЮАР К-60350), Саратовская 62 (Саратовская область) и ряд других. Самым крупнозерным (масса 1000 зерен - 43,9 г) оказался сорт Nasta из Марроко (К-62174), тогда как у стандартного сорта Камышинская 3 масса 1000 зерен составила 30,8 г.
Корреляционный анализ показал, что масса 1000 зерен наиболее сильно связана с массой зерна с колоса (табл. 1) (г = 0,57), что объясняется большим снижением урожайности в этот год именно за счет уменьшения массы 1000 зерен. Зависимость массы 1000 зерен с числом колосков, длинной колоса, числом зерен отрицательны, так как увеличение числа зерен приводит к уменьшению их массы.
1 23456 7 89 10
Рис Л Варьирование массы 1000 зерен в 1999-2001 гг.:
1 - Саратовская область; 2 - Московская область; 3 - Ливия; 4 - Марокко;
5 - Египет; 6 - Алжир; 7 - Кения; 8 - Эфиопия; 9 - ЮАР; 10 ~ Индия
Изучение зерновой продуктивности колоса у образцов по группам происхождения показало, что наибольшую массу зерна с колоса имели образцы из Египта - 1,3 г зерна с колоса, а также из Саратовской области, Алжира и ЮАР, которые в среднем дали 1,2 г зерна, а наименьшую - образцы из Ливии (0,7 г зерна с колоса). В целом данный показатель варьировал гораздо меньше, чем озерненность и масса 1000 зерен, так как последние способны компенсировать друг друга.
Наибольшая масса зерна с колоса в среднем за 3 года отмечена у следующих образцов: № 592 (Алжир К~51048), Саратовская 38, Альбидум 48, Альби-дум 29, Альбидум 43, Юго-Восточная 4 (Саратовская область), АЦПГ S. се-reale (линия 12), АЦПГ Ае. ovata (линия 14) (Московская область), MG-31520 (Эфиопия К-61424) (1,5 г); Teodor 32 (Марокко К-62628), Mashandide (ЮАР К-60349), Banshi 382-1 (Индия К-45466) (1,4 г); № 588 (Алжир К-51049), Sakna 9 (Египет К-60832) (1,3 г). У стандартного сорта яровой пшеницы Камышинская 3 этот показатель был равен 0,9 г.
В аридных условиях Прикаспийской низменности величина урожайности изученных образцов яровой пшеницы значительно варьировала в зависимости от географического происхождения, биологических особенностей и погодных условий.
Анализ данных исследований показывает, что наиболее урожайными оказались группы образцов из ЮАР и Саратовской области.
Урожайность, г/м2 (1999-2001 гг.)
Рис* 2 Урожайность ш сортам в 1999-2001 иг» (г/м2):
I * St; 2 - Саратовская 55; 3 - Teodor-32; 4 - Альввдум 43; 5- Свротомская 64; <5 - Юго-Восточная 3; 7 - Ершовская 32; 8 ~ Nasta; 9 - №775; 10 - АЦПГ S. cércale (линия 12); XI - Кбпуа Киш; 12 - StUwa 9
Таблица 2
Сршмштелья&я хлрмстеристмся наиболее шршешюных. сортообраздов яровой пттщл _________________ (среднее т 1999-2Ш гг.)
№ по каталогу ВИР Происхождение / Сорт íh 111 É Р II | 8 Масса 1000 зерен Продук- тивность главного колоса Урожай-ность, г/м2
-W . Саратовская область / Саратовская 42 — 82,1 <Й,7 40,4±1,5 1,2±0,4 143,0
— Саратовская область / Саратовская 55 — 82,2 69,8 41,3±2,3 1,3±0,2 248,9
60839 ЮАР / SST-'З + 8ó;ó 55,0 36,3±2,2 1,2±0,4 233,2
— Саратовская область / Альбидум 43 __ 81,2 ¿9,8 35,0±4,5 1,5±0,2 228,4
60351 ЮАР/Ry-l + 80,0 52т0 40,2±1,8 1.3±0,3 '227,8
Саратовская область / Бршовская 32 + 81Д 70,0 36,2±3,4 1,2±0,4 , •
Московская область / АЦПГ S. сегеale (линия 12) __ 80,0 70,3 43,1±6,2 1,5±0,4 202,3
Саратовская область / Юго-Восточная 3 — 82,0 Ш>і 37,8±4,8 1,3±0,4 185,1
51Ó4¿ Алжир / >fe 775 + 80,1 64,3 39,7±2,7 1,2±0,2 181,8
62112 Кения / Кепуа 328 + 80,3 66,2 43,7*6.1 1,2±0,3 178,7
Саратовская область / Саратовская 58 — 82,2 34,6±1,6 1,3±0,4 "ІІ5,8
Саратовская область / Саратовская 64 : — 81,1 70,0 34,3±1,7 1,3±0,4 173,4
62174 Марокко ! Hasta + 82,3 61,7 43,9±б,3 1,2*0.2 170,2
55880 Ливия/ — + Г 83,1 ¿0,3 41,3±6,4 1.3*0 Л- 170,2
60832 Египет / Salcna 9 + 83,2 63,0 35,5±6,3 1,3±0.3 162,1
51048 Алжир / JSfe 592 + 82,5 66,4 37,9±2.7 1,5±0,4 161,8
62628 Марокко / Teodor 32 82,4 53,0 37.2±5.1 1,4±0,4 160,6
45856 Волгоградская область / Камышинская 3 — 83,7 69,3 30,8±1,9 0,9±0,4 143,0
Это такие образцы яровой пшеницы, как: Саратовская 55, Альбидум: 43, Ершовская 32, Саратовская 42, Саратовская 58 (Саратовская область); SST-3 (К-60839) и Ry-1 (К-60351) из ЮАР; Nasta (Марокко К-62174); Kenya 328 (Кения К-62112); АЦПГ S. cercalc (линия 12) (Московская обл.) (табл. 2).
На основе урожайных данных и морфо-фиэдологических характеристик выделены наиболее перспективные сортообразцы, которые переданы в Волгоградскую государственную сельскохозяйственную академию, Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства, Всероссийский НИИ орошаемого земледелия для включения в селекционный процесс. Это такие, как: Саратовская 42 - 2,5 т/га, SST-3 - 2,3 т/га, Альбидум 43 - 2,3 т/га, Ry-1 - 2,3 т/га, Ершовская 32 - 2,2 т/га, АЦПГ S. cereale (линия12) - 2,0 т/га.
ЛИТЕРАТУРА
Кудрявцева АЛ. Оценка гексаплоицных яр, тритикале по некоторым хозяйственно -ценным признакам. - Науч. тр. Ленинградского СХИ. - Л.» 1977, Т. 298. - С. 8-12* Кузьмина КМ, Кумахов АЛ. Биологические предпосылки селекции яровой пшеницы на скороспелость // С.-х. биология.* М.: Колос, 1983* - С, 24-30.
Носатовский АЖ Пшеница. Биология. - М.: Седьхозгда, 1950. - 404 с.
Удачин РА, Влияние условий выращивания на длину вегетационного периода мягких пшениц. // Сб. тр. аспирантов к молодых сотрудников ВИР. - Л., 1961, вып. 2. Якубцииер ММ Мировые ресурсы скороспелых пшениц как исходный материал для селекции // Вестник с.-х. науки. - М., 1962, вып. 2. - С. 7-18.
Saltan H.S., Verna АЖ, Relative efficiency of two mating systems and selection procedures for yield improvement in wheat (Triticum aestivum L.) - Theor. and Appl.m, Genet. - 1985, №1.-111-118 p.
EL, Jaafari S. ABA et selection de la resistance a la secheresse // AmuGembloux. - 1992, № 4. - 259*260 p.
THE INFUENCE OF ENVIRONMENT ON THE INTRODUCTIONS AND ADAPTATION OF SPRING WHEAT UNDER THE ARID CONDITIONS OF THE NEAR-CASPIAN AREA
N.V.Tyiityum»
JMcaspiisky SRI of arid faming Sofyonoe Zaimttshe, 416251, Astrakhan Region, Russia
20 types exceeding the crop yield of the standard variety Kamyshmskaya 3 have been distinguished of the base of investigating the spring wheat collections of various geographical origin under the conditions of the Astrftlchan Region.
