Перспективы повышения продуктивности ячменя в Дагестане на основе изучения генетических ресурсов культуры (стр. 2 )

Таблица 2. Распределение образцов ячменя культурного

по длине вегетационного периода (шт. / %)

Дербент, 1993–2006 гг.

Тип развития	Тип спелости
очень ранние	ранние	среднеспелые	среднепоздние	поздние
Яровые	1 / 0,2	22 / 4,6	387 / 80,3	68 / 14,1	4 / 0,8
Озимые	5 / 0,7	50 / 6,5	615 / 80,0	94 / 12,2	5 / 0,6
ВСЕГО:	6 / 0,5	72 / 5,8	1002 / 80,1	162 / 12,9	9 / 0,7

В зависимости от группы спелости варьирует продолжительность периода всходы-колошение (табл. 3). При этом размах варьирования даты колошения для крайних вариантов (очень ранние и поздние сорта) уже, чем для трех средних.

Таблица 3. Продолжительность периода всходы-колошение в связи

с типом спелости образцов

Дербент, 1993–2006 гг.

Тип спелости	Дата колошения, min-max	Период всходы-колошение, дней	Коэффициент вариации, %
Очень ранние	14.04 – 23.04	175,5 ± 1,4	1,93
Ранние	17.04 – 10.05	183,7 ± 0,5	2,54
Среднеспелые	27.04 – 21.05	192,1 ± 0,1	2,29
Среднепоздние	2.05 – 23.05	196,6 ± 0,3	1,80
Поздние	11.05 – 17.05	198,8 ± 0,6	0,97

Изучена изменчивость других селекционно-ценных признаков в связи с типом спелости. По результатам наших исследований, с удлинением продолжительности вегетации увеличивается высота растений: очень ранние формы – 71,7 см, поздние – 111,6 см (табл. 4).

Высота растения – важный селекционный признак, особенно в условиях орошаемого и интенсивного земледелия. Она в существенной степени определяет устойчивость сорта к полеганию, а последняя в свою очередь – урожай и его качество. По результатам многолетних исследований оптимальная высота растений ячменя в данной зоне – 90–110 см. Высота большинства коллекционных образцов, особенно селекционных сортов, укладывается именно в эти пределы. Снижение высоты приводит к уменьшению общей фотосинтетически активной ассимиляционной поверхности, а при высоте растений ниже 50 см затрудняется механизированная уборка. В условиях Дагестана изменчивость признака в пределах каждой группы спелости – средняя (коэффициент вариации не превышает 23%).

Таблица 4. Высота растений ячменя в связи с типом спелости

Дербент, 1993–2006 гг.

Тип спелости	Изучено образцов, шт.	Длина главного стебля, см	Коэффициент вариации, %
Очень ранние	6	71,7 ± 6,8	23,2
Ранние	70	92,3 ± 2,1	19,3
Среднеспелые	800	105,3 ± 0,7	18,4
Среднепоздние	134	103,3 ± 1,5	16,5
Поздние	7	111,6 ± 2,1	5,0

С увеличением периода всходы-колошение возрастают также густота продуктивного стеблестоя, крупнозерность и урожайность (табл. 5).

Таблица 5. Элементы структуры урожая ячменя в связи

с длиной вегетационного периода

Дербент, 1993–2006 гг.

Тип спелости	Число продуктивных стеблей, шт./кв. м	Масса зерна, г
1000 зерен	с 1 м2
Очень ранние	209,5 ± 20,5	34,5 ± 1,3	177,8 ± 42,5
Ранние	350,7 ± 40,2	42,1 ± 1,1	174,7 ± 17,5
Среднеспелые	516,8 ± 15,4	47,4 ± 0,3	308,6 ± 7,00
Среднепоздние	524,0 ± 26,1	49,2 ±0 ,6	454,5 ± 14,5
Поздние	549,4 ± 64,0	48,3 ± 3,4	454,7 ± 80,8

Таким образом, продолжительность вегетационного периода связана с другими селекционно-ценными признаками ячменя. Средне - и позднеспелые образцы более высокорослы, характеризуются хорошим продуктивным стеблестоем, крупнозерностью и продуктивностью в сравнении со скороспелыми формами.

Выделены ультраскороспелые ячмени из Южной Кореи и Финляндии, устойчиво опережающие стандарт по дате колошения на 8 и более дней. Продолжительность периода всходы-колошение составляет 172–179 дней (табл. 6). В условиях Южного Дагестана скороспелые сорта ячменя восприимчивы к грибным болезням и менее продуктивны, чем средне - и позднеспелые. Скороспелые ячмени могут быть использованы как исходный материал для включения в гибридизацию с современными урожайными сортами для повышения продуктивности первых.

Продолжительность вегетационного периода существенно влияет на приспособленность сортов к условиям среды. Адаптивный потенциал может быть изучен различными способами – например, с помощью экологического испытания сортов, индекса экологической пластичности, исследования кинетики ряда физиологических процессов в меняющихся условиях среды, в частности, индукционных явлений фотосинтеза.

Таблица 6. Источники скороспелости ячменя

Дербент, 1993–2008 гг.

№ по каталогу ВИР	Образец	Происхождение	Период всходы-колошение, дней	Масса зерна, г
1000 зерен	с 1 м2
30456	Hja 87061	Финляндия	179,3 ± 5,6	48,2 ± 4,3	230,0 ± 25,2
30459	Jo 1632	«	178,7 ± 5,8	40,9 ± 3,8	226,7 ± 56,1
30583	Dong bori	Южная Корея	172,3 ± 3,2	35,7 ± 0,9	118,3 ± 20,5
30833	Pao An Tiene	«	176,3 ± 1,9	30,4 ± 3,3	206,7 ± 53,6
31067	Manshury	«	177,7 ± 1,2	35,2 ± 1,1	123,3 ± 41,0

Развитие современной физиологии растений в значительной мере определяется задачами сельскохозяйственного производства. Актуальны исследования, направленные на выяснение физиологических особенностей растений и механизмов, лежащих в основе их устойчивости, адаптационной способности и экологической пластичности. Часть их относится к анализу важнейшей функции растения – фотосинтезу. Большое внимание уделяется изучению приспособительных (индукционных) явлений данного процесса к меняющимся условиям среды. Эти исследования позволяют разработать пути управления фотосинтетической деятельностью растений с целью получения физиологически пластичных продуктивных форм.

Индукционные явления фотосинтеза (ИНФС) изучали после 20 мин периода темноты, т. е. когда лист растения в основном завершал переход в стационарное состояние темнового метаболизма. В качестве временных точек индукционной кривой фотосинтеза взяты: конечная точка 20-минутного темнового интервала (темновая фиксация СО2) – «ТФ», начальная точка световой экспозиции «0» и моменты времени 1, 3, 5, 10 и 20 мин после начала светового воздействия.

Экспериментальные данные показали, что выход ассимиляционной способности (АС) на стационарный уровень в большинстве случаев наблюдается через 20 мин света. Поэтому выражение АС в моменты времени индукционного периода относительно ее стационарной величины АС20, принятой за 100%, дает достаточно полное представление о характере ИНФС.

Ввиду возможной генетической и экологической дифференциации образцов по показателям ИНФС, в исследования включили образцы ярового ячменя из коллекции ВИР, подобранные по принципу эколого-географического происхождения. Изучали сорта из Европейско-Сибирского (Bankuti korai, Riso 1508, Московский 121, Север 1, Линия 25), Новосветского (Koral, Hiproly C. I. 3497, Eklat) и Переднеазиатского (Местный, Nutans 115, Tokak 157/37) регионов.

Результаты исследований выявили сортовую дифференциацию ячменя по временным характеристикам (время четверть - (Т0,25, мин) и полунасыщения (Т0,5) кривой ИНФС) и зависимость этой дифференциации от эколого-географического происхождения образцов. Так, время четверть - и полунасыщения кривой ИНФС у сортов европейско-сибирского происхождения ниже, чем у ячменей из Новосветского и Переднеазиатского центров (табл. 7).

Таблица 7. Численные значения временных параметров ИНФС

№ по каталогу ВИР	Образец	Параметры ИНФС
Т0,25, мин	Т0,5, мин
Европейско-Сибирский центр
18095	Bankuti Korai	3,8 ± 0,6	7,3 ± 1,0
19417	Московский 121	3,5 ± 0,3	5,9 ± 0,3
22085	Север 1	3,5 ± 0,2	5,7 ± 0,6
22362	Riso 1508	3,1 ± 0,2	6,2 ± 0,6
26286	Линия 25	3,5 ± 0,3	5,6 ± 0,4
Новосветский центр
20327	Koral	3,3 ± 0,6	7,5 ± 1,4
20328	Hiproly C. I. 3947	3,8 ± 0,1	7,8 ± 0,5
21885	Eklat	4,4 ± 0,2	7,7 ± 0,4
Переднеазиатский центр
6837	Местный	4,8 ± 0,6	8,2 ± 0,9
19355	Nutans 115	5,2 ± 0,8	9,8 ± 0,9
19945	Tokak 157/37	4,7 ± 0,5	7,6 ± 0,4

Известно, что фотосинтез и составляющие этот процесс реакции зависят от условий, в которых находится растение. В меняющихся условиях внешней среды уровень фотосинтеза колеблется, «отслеживая» колебания освещенности, температуры и других факторов среды. Растения различаются по способности реагировать на изменение условий среды и перестраиваться на новый уровень. В этом смысле говорят о разной реактивности фотосинтетического аппарата (РФА), т. е. скорости реагирования на внешнее воздействие.