Накопление и распределение биомассы побегов пшеницы в связи с продуктивностью сорта (стр. 2 )

Глава 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДЫ

Исследования проводились в полевых мелкоделяночных опытах селекционного севооборота в течение ряда лет (1998-2001 гг.), а также лабораторных условиях НИИСХ Юго-Востока. Объектом изучения являлись сорта мягкой яровой пшеницы разных лет селекции, отличающиеся по продолжительности вегетации и устойчивости к засухе: Лютесценс 62, Саратовская 29, Саратовская 58 (среднеспелые, засухоусточивые), Ленинградка (среднеспелый, не засухоусточивый), Прохоровка (среднеспелый, усточивость к засухе на момент исследования не была определена), Альбидум 43 (раннеспелый, засухоустойчивый) Саратовская 56 (скороспелый, засухоустойчивый), Саратовская 66 (среднеранний, устойчивый к засухе).

Посев проводили при норме высева около 400 семян на 1 м2. Опыты закладывались в девятикратной повторности, в пробу брали по 25 растений каждого сорта с каждой повторности. Полевые пробы объединялись в три лабораторные повторности по 75 растений, а общее число растений одного сорта в каждой очередной пробе составляло 225 штук, что позволило обеспечить достаточную репрезентативность выборки.

Погодные условия в период проведения исследования, 1998-2001 гг., складывались по-разному. В среднем за период вегетации мягкой яровой пшеницы (с начала мая по конец июля) гидротермический коэффициент составил в 1998 году – 0.2 (сильная засуха), в 1999 году – 0.5 (умеренная засуха), в 2000 году – 1.5 (влажный год), в 2001 году - 0.8 (умеренная засуха).

В процессе исследований проводились фенологические наблюдения и определялись следующие показатели: сухая масса побега в целом, главного и боковых побегов пшеницы, определение числа побегов кущения, расчетное определение доли побегов кущения в биомассе побега растения, сухая масса органов главного побега (лист, соломина, колос) по фазам вегетации, расчетное определение доли органов в биомассе главного побега, расчетное определение абсолютного и относительного прироста массы главного побега в период от цветения до фазы полной спелости определение длины стебля в фазу полной спелости, расчетное определение коэффициента реализации колоса, расчетное определение доли реутилизации, определение массы зерна колоса главного побега, расчетное определение уборочного индекса (К хоз), определение числа колосков в колосе, определение числа зерновок главного колоса и массы 1000 зерен, расчетное определение средней озернённости колоска (Ничипорович и др., 1961; Методические указания по определению физиологических показателей растений пшеницы при сортоизучении, 1982; Определение засухоустойчивости сортов яровой пшеницы по относительному приросту сухой массы, 1991; Васильчук и др., 2000).

Статистическую обработку  результатов исследований проводили с использованием программы Excel Windоws 2000 NT Pentium–4 (Доспехов, 1985). 

3. CОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 

СУХОГО ВЕЩЕСТВА ПОБЕГА ПШЕНИЦЫ В ПЕРИОД ОТ ВСХОДОВ

ДО ЦВЕТЕНИЯ

Одной из сторон взаимоотношений частей растения в онтогенезе пшеницы является накопление и распределение ассимилятов и, в конечном счете,  массы растения в целом.

Сухая масса побегов в фазе цветения положительно коррелирует с продолжительностью периода от всходов до цветения. В среднем в годы исследования она составляла от 46 дней (Альбидум 43, Саратовская 56) до 56 дней – Ленинградка. В среднем за исследуемые годы у сортов с более коротким вегетационным периодом от всходов до цветения отмечалась минимальная сухая масса побега - Саратовской 56 (1,084 г на одно растение) и Альбидум 43 (1,119 г на одно растение). У среднеспелых сортов наблюдалась большая сухая масса побега, причем по сравнению с Лютесценс 62 (1,139 г на одно растение) она возрастала у Саратовской 29 (1,279 г на одно растение) и Саратовской 58 (1,294 г на одно растение). Ещё большие значения сухой массы побега наблюдались у сортов Прохоровка и Ленинградка. Несколько отличался от всех сортов среднеранний сорт Саратовская 66, сухая масса побега которого была сравнима с сухой массой Лютесценс 62.

В отношении всех сортов независимо от засухоустойчивости, селекционной молодости и происхождения сухая масса побега растений, включая главный побег, как правило, была меньше в острозасушливый (1998) и засушливые годы (1999, 2001) по сравнению с влажным, 2000 годом. Тем не менее, в конкретных, агроклиматических условиях того или иного года проявлялась определенная сортовая специфичность в накоплении биомассы побега (табл.1).

  Таблица 1

  Сухая масса побега яровой пшеницы в фазе цветения, г

Сорта	Годы
1998	1999	2000	2001
Лютесценс 62	1,005±0,05	0,863±0,021	1,453±0,063	1,235±0,062
Саратовская 29	1,161±0,053	0,944±0,043	1,719±0,047	1,292±0,06
Саратовская 58	1,211±0,031	1,010±0,05	1,663±0,034	1,287±0,029
Альбидум 43	1,044±0,05	0,842±0,039	1,542±0,022	1,050±0,054
Саратовская 56	1,102±0,025	0,749±0,028	1,477±0,039	1,015±0,037
Саратовская 66	-	0,905±0,045	1,618±0,057	0,922±0.045
Прохоровка	1,364±0,045	1,073±0,34	1,810±0,033	1,392±0,063
Ленинградка	-	-	1,573±0,052	1,257±0,05
НСР 0,95	0,036	0,033	0,041	0,053

Во все годы исследования среднеспелые сорта Саратовская 29 и Саратовская 58 превышали по сухой массе побега стародавний среднеспелый сорт Лютесценс 62. Инорайонный среднеспелый сорт Ленинградка в 2000 и в 2001 году накапливал биомассу побега к моменту цветения меньше по сравнению с сортами саратовской селекции Саратовская 29 и Саратовская 58 (табл.1).

При анализе сухой массы главного побега по годам исследования также отмечались сортоспецифические особенности, в основном соответствующие анализу сухой массы побега в целом.

Таким образом, результаты исследования показывают, что сортовые различия в накоплении биомассы связаны с тремя обстоятельствами – продолжительностью периода посев, всходы – цветение, селекционной продвинутостью сортов, а также их происхождением. Причем относительно молодые в селекционном плане сорта накапливают большую массу по сравнению со стародавним сортом Лютесценс 62.

Анализ распределения биомассы между органами главного побега в фазе цветения позволяет оценить потенциальную продуктивность изучаемых генотипов, складывающиеся донорно-акцепторные отношения  между колосом и вегетативными органами  к моменту налива и другие свойства изучаемых генотипов.

Анализ  данных за годы исследований показал, что абсолютные массы органов варьируют по годам.

В среднем за исследуемые годы минимальная сухая масса листьев отмечалась у сортов с укороченным вегетационным периодом – Альбидум 43, Саратовская 56, Саратовская 66, составляя от 0,202 до 0,208 г на одно растение, максимальная – у сорта Ершовской селекционной станции орошаемого земледелия Прохоровка (0,27 г). Относительно стародавнего среднеспелого сорта Лютесценс 62 сухая масса листьев у Саратовской 29 и Саратовской 58 была больше - соответственно 0,236 и 0,252 г на одно растение.

Доля листьев  в сухой массе главного побега в фазе цветения  имеет близкие значения у исследуемых нами сортов мягкой яровой пшеницы, независимо от их происхождения и селекционной продвинутости, составляя в среднем за эти годы от 20,2% (Ленинградка) до 23,1% (Саратовская 58). Тем не менее доля листьев среднеспелых сортов Саратовской 29 и Саратовской 58 несколько больше относительно стародавнего сорта Лютесценс 62, а среди сортов  с укороченным вегетационным периодом она больше у Саратовской 56.

Доля массы листьев от сухой массы главного побега также незначительно варьировала по годам.

Сухая масса соломины главного побега в фазе цветения в среднем составляла у исследуемых сортов от 0,538 (Саратовская 56) до 0,754 г на одно растение (Ленинградка). Масса соломины была меньше у сортов с укороченным вегетационным периодом. Среди среднеспелых сортов она последовательно возрастала относительно Лютесценс 62 у Саратовской 29, Саратовской 58, Прохоровки и Ленинградки.

Абсолютные значения массы соломины колеблются по годам. Причем сорта Прохоровка и Ленинградка к фазе цветения накапливали большую массу соломины, чем  саратовские сорта, что может иметь существенное значение при неблагоприятных условиях второй половины вегетации.

Доля соломины в биомассе главного побега среднеспелых сортов саратовской селекции уменьшается от стародавнего сорта Лютесценс 62 к сортам Саратовская 29 и Саратовская 58, а скороспелый Альбидум 43 превосходит Саратовскую 56. Сорт Прохоровка в среднем за четыре года характеризовался минимальной долей соломины в биомассе побега

По годам вегетации доля соломины от сухой биомассы главного побега может существенно варьировать.

Главное различие между сортами  состоит в абсолютном и относительном развитии колоса. Сорт Прохоровка и Ленинградка во все годы исследований отличались наименьшей длиной соломины в фазе полной спелости, при этом Прохоровка всегда характеризовалась максимальными абсолютными (табл.2) и относительными величинами массы колоса.

  Таблица 2

  Сухая масса колоса главного побега пшеницы в фазе цветения, г

Сорт	Годы
1998	1999	2000	2001
Лютесценс 62	0,181±0,009	0,158±0,01	0,201±0,01	0,161±0,01
Саратовская 29	0,219±0,01	0,187±0,009	0,233±0,011	0,165±0,01
Саратовская 58	0,240±0,01	0,199±0,012	0,246±0,012	0,182±0,01
Альбидум 43	0,195±0,006	0,166±0,01	0,208±0,01	0,136±0,08
Саратовская 56	0,215±0,01	0,159±0,009	0,217±0,009	0,143±0,07
Саратовская 66	-	0,178±0,012	0,235±0,01	0,133±0,07
Прохоровка	0,318±0,012	0,260±0,01	0,349±0,011	0,244±0,013
Ленинградка	-	-	0,211±0,01	0,196±0,01
НСР 0,95	0,01	0,01	0,011	0,009

Многолетние исследования показали наличие прямой связи между массой колоса в фазе цветения и потенциальной продуктивностью сортов, т. е. их урожайностью, наблюдавшейся в самые благоприятные годы. Причем различия между сортами по массе колоса сохраняются во все годы, независимо от того, реализуются в дальнейшем потенции колоса или не реализуются.