Динамика формирования площади листьев местных и интродуцированных сортов пшеницы, выращенных в условиях богары

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2017, том 60, №11-12_

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

УДК 633.11:581.19:633.112

Б.Н.Сатторов, М.Б.Ниязмухамедова, Ф.Косумбекова, Н.Камолов, М.М.Рахимов*

ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОЩАДИ ЛИСТЬЕВ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ, ВЫРАЩЕННЫХ В УСЛОВИЯХ БОГАРЫ

Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан, Таджикский государственный педагогический университет им.С.Айни

Изучено формирование площади листьев, индекс листовой поверхности флагового и подфла-гового листа у различных сортов пшеницы в процессе вегетации в условиях богары. У изученных сортов пшеницы в жёстких условиях богары выявлена неоднозначная реакция по формированию общей листовой поверхности (ОЛП) в зависимости от стрессовых условий выращивания. ОЛП была максимальной в фазу колошения у пшеницы сортов Волжская 100, Волжская С3 (светлая), а у сортов Волжская К (качественная) и Зафар (стандарт) максимальная величина этого показателя наблюдается в фазе цветения.

Ключевые слова: пшеница, листья, площадь листьев, индекс листовой поверхности.

В решении вопросов продовольственной безопасности важную роль играет создание сортов и их испытание в различных экологических условиях выращивания с целью выявления их потенциальной продуктивности. Продуктивность растений тесно связана с величиной площади листьев. Величина площади листьев (ПЛ) - важнейший фактор фотосинтетической продуктивности растений, без характеристики которого невозможно обойтись при оценке сортов в связи с их особенностью. Эта величина особенно тесно коррелирует с продуктивностью посева. Связь здесь проста и очевидна: от размеров ПЛ зависят коэффициенты поглощения падающей на посев фотосинтетической активной радиации [1].

В настоящей работе приводятся результаты исследований площади листьев и индекса листовой поверхности у местных и интродуцированных сортов мягкой пшеницы в условиях жесткой богары.

Материалы и методы исследований

Объектом исследования служили мягкие сорта пшеницы: сорт Зафар (стандарт) селекции Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук, сорта - Волжская К (качественная), Волжская 100 и Волжская С3 (стойкая) - Ульяновской сельскохозяйственной академии Российской Федерации. Российские сорта пшеницы были любезно предоставлены в наше распоряжение профессором Н.В.Тупицыным из Ульяновской сельскохозяйственной академии Российской Федерации.

Адрес для корреспонденции: Ниязмухамедова Мукадам Бабаджановна. 734017, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Карамова, 27, Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ. E-mail: mukadam.44@mail.ru

Исследования проводились на экспериментальном участке Института ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ (Душанбе, 830 м над ур.м.). Пшеницу выращивали без полива. Посевы проводили в последней декаде ноября и применяли обычный широкорядковый ленточный способ (расстояние между рядками 25 - 30 см). Размер делянок 2х2 м. Азотные и фосфорные удобрения вносили три раза: в фазах трубкования, колошения - цветения и молочной спелости (из расчёта Р - 80 кг/га, N - 60 кг/га).

Площадь листовой поверхности растений пшеницы определяли по методике В.А.Кумакова [2]. Статистическая обработка экспериментальных данных проводили по Б.А.Доспехову [3], с использованием программы Microsoft Excel 2007.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты определения общей листовой поверхности одного растения, темпы нарастания и формирование максимальной площади листьев пшеницы, выращенной в условиях богары, представлены в таблице и на рисунке.

Как видно из таблицы, флаговый лист пшеницы сорта Волжская 100 имеет максимальную площадь в фазу цветения, листовая поверхность подфлагового листа, максимально сформирована была уже к фазе колошения, нижние листья к этому периоду вегетации начинают отмирать.

Пшеница Волжская К имела достаточно большую площадь флагового листа в фазу цветения. Величина подфлагового листа, начиная с фазы трубкования и до молочной спелости, оставалась без изменения. В жёстких условиях выращивания растения пшеницы смогли формировать максимальную общую листовую поверхность к фазе цветения и она достигла 94.19 см2 (рис.).

см2

100

80

60

40

20

^-Волжская 100 ^НВолжкая К -Ж—Зафар -а—Волжская С3

1

2 Фаза развития 3

0

4

Рис. Общая листовая поверхность пшеницы в условиях богары. Фазы развития растений: 1 - трубкование; 2 -

колошение; 3 - цветение; 4 - молочная спелость.

Таблица

Листовая поверхность растения (см2) и индекс листовой поверхности пшеницы в расчёте на 1м2,

выращенной в условиях богары

Сорт Фаза развития Флаговый лист Подфлаговый лист Третий лист Четвертый лист Пятый лист ИЛП

Й трубкование 16.02±2.48 18.78±4.37 15.20±1.85 14.24±4.87 1.60

колошение 18.24±2.16 25.68±3.21 22.36±2.10 20.88±1.75 2,02

й о цветение 20.82±3.69 17.19±4.75 12.14±1.47 13.75±2.52 9.91±0.4 1.75

о т молочная спелость 19.70±1.80 21.30±0.61 28.64±0.52 1.89

трубкование 17.19±4.56 16.33±0.85 15.12±5.59 11.76±1.97 1.29

Й колошение 18.98±2.45 20.27±4.83 23.11±2.16 17.29±0.90 17.29±2.54 1.51

цветение 19.89±0.17 19.64±0.24 15.07±0.84 17.29±0.90 22.30±1.4 1.52

о т молочная спелость 16.61±1.24 20.21±4.50 21.37±0.30 1.42

СП о трубкование 19.39±1.89 20.45±2.89 13.15±1.88 16.34±5.20 1.78

колошение 23.77±0.13 20.53±3.76 20.48±1.26 12.93±3.29 18.67±6.8 1.98

Й цветение 22.86±2.80 27.98±4.10 22.03±1.91 15.59±3.13 4.97±1.25 2.27

о т молочная спелость 19.84±6.35 16.52±2.06 12.03±1.10 7.54±0.90 1.62

трубкование 23.62±5.41 14.71±3.31 17.78±5.03 16.11±4.30 1.53

& -е колошение 21.44±1.77 18.52±1.44 18.52±1.44 17.83±2.3 12.01±4.3 1.60

цветение 18.89±4.27 9.33±3.89 8.95±3.38 5.94±1.11 7.49±2.1 1.13

го молочная спелость 17.62±3.99 7.36±0.11 7.63±0.65 1.0

Пшеница Волжская С3 по площади флагового листа была максимальной в фазе колошения, а подфлаговый лист имел максимальную листовую поверхность только к фазе цветения. У этого сорта пшеницы 3-й и 4-й листья имели также относительно большую площадь и поэтому ОЛП достигла максимальной величины - 96.38 см2 в фазу колошения, чуть меньше была в фазу цветения и самая меньшая площадь листа была в фазу молочной спелости, к концу вегетации, когда происходит усы-хание нижних листьев.

В жёстких условиях богары чётко проявляется реакция изученных сортов пшеницы по формированию ПЛ в стрессовых условиях выращивания. Так, общая листовая поверхность в фазу колошения была максимальной у сортов пшеницы Волжская 100, Волжская С3, Зафар (стандарт). При переходе растений пшеницы в генеративную фазу, в фазу цветения наблюдается максимальная площадь листьев у сорта Волжская К.

По сумме площадей флагового и подфлагового листьев максимальную площадь формировал сорт Волжская С3 в фазу цветения (50.84 см2), затем следуют сорта Волжская 100 (43.92 см.2), Волжская К в фазу цветения (39.53 см2) и сорт Зафар в фазу колошения (39.96 см2), которые имели почти одинаковую площадь листа. Российские сорта пшеницы дольше сохраняли величину площади своих листьев. Это, по - видимому, связано с тем, что их фотосинтетический аппарат сумел быстро адаптироваться к местным условиям, накапливая большое количество пластических веществ. Сорт Зафар имел достаточно хорошую общую листовую поверхность в основные фазы развития, но уже к фазе молочной спелости размер листовой поверхности резко уменьшался почти на 50% по сравнению с другими сортами пшеницы. Эту особенность можно объяснить тем, что растения сорта Зафар успевают чуть раньше, чем другие сорта, сформировать относительно большую площадь листьев, активно

ассимилировать пластические вещества и использовать их по назначению в формирующиеся зерновки для получения полноценного зерна.

Для характеристики площади листьев обычно используется величина индекса листовой поверхности (ИЛП). Это отношение суммарной поверхности всех листьев к размеру площади поля, занимаемой данными растениями [4]. Этот показатель характеризует способность фитоценоза в отношении полного использования приходящей световой энергии. Известно, что лучшее использование климатических, почвенных ресурсов, а также приёмов агротехнического воздействия происходит в посевах с оптимальной листовой поверхностью. Для многих зерновых культур оптимальный индекс листовой поверхности считается 4-5, а фотосинтетический потенциал листа - не менее 2 млн. м2/гасут. [5].

Большое увеличение листовой поверхности в сельскохозяйственном посеве или посадке может привести к уменьшению Кхоз, так как листья будут затенять друг друга, да и чем больше листьев, тем больше ассимилятов тратится на их образование.

В последние годы во многих работах при расчёте индекса листовой поверхности использовали показатель площади флагового и подфлагового листьев [2,4,6]. Селекция пшеницы ведется в основном на увеличение площади двух верхних листьев и на повышение фотосинтетического потенциала. В этих работах установлен преимущественный рост фотосинтетического потенциала верхних листьев, снабжающих наливающееся зерно.

При подсчёте индекса листовой поверхности оказалось, что все исследованные нами сорта пшеницы имели высокий коэффициент индекса листовой поверхности.

Размах изменчивости ИЛП был от 1 у сорта Зафар в фазу молочной спелости до 2.27 в фазе колошения у пшеницы сорта Волжская С3. Сорта пшеницы Волжская 100, Волжская К имели средние величины ИЛП с небольшими отклонениями, и эта величина оставалась на одном уровне в процессе вегетации. В конце вегетации сорт Зафар по индексу листовой поверхности уступил российским сортам почти на 50%.

Таким образом, наши исследования показали, что величина ИЛП может быть важным качественным показателем при дифференциации различных сортов и линий пшеницы для выявления генотипов с наиболее оптимальной площадью листьев для их выращивания в тех или иных агроклиматических условиях.

Поступило 26.10.2017 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беденко В.П. Фотосинтез и продуктивность пшеницы на юго-востоке Казахстана. - Алма-Ата: Наука, 1980, 224 с.

2. Кумаков В.А.Физиология яровой пшеницы. - М.: Колос, 1980, 207 с.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979, 416 с.

4. Кузнецов Вл.В., Дмириева Г.А. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 2006, 736 с.

5. Семыкин В.А., Пигорев И.Я. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы в условиях Черноземья России. - Фундаментальные исследования, 2007, № 2, с. 42-47.

6. Рахимов М.М., Ниязмухамедова М.Б. Формирование листовой поверхности посевов озимой пшеницы местных и интродуцированных сортов в разных природно-экологических регионах. - Изв. АН РТ. Отд. биол. и мед. н., 2011, №2 (175), с.51-61.

Б.Н.Сатторов, М.Б.Ниёзмухамадова, Ф.^осумбекова, Н.Камолов, М.М.Рахимов*

ЧДРАЁНИ ТАШАККУЛЁБИИ САТ^И БАРГПУШИ ЗИРОАТИ ГАНДУМИ НАВЪХРИ МА^АЛЛЙ ВА ИНТРОДУКСИЯШУДА ДАР ШАРОИТИ

КИШТИ ЛАЛМЙ

Институти ботаника,физиология ва генетикаи растанихои

Академияи илмхои ЦумхурииТоцикистон, *Донишгох,и давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С.Айни

Дар шароити лалмй нашъунамои сатди умумии баргдо ва шохосаи баргдои болой ва зерболоии навъдои гуногуни зироати гандумро дар раванди мардиладои инкишоф омухта шу-дааст. Навъдои гандумдои омухташуда дар шароити сахти лалмй аксуламалро доир ба нашъунамои сатди умумии баргдо вобаста ба шароитдои кишти стрессй нишон дод. Масодати макси-малии умумии баргдо дар навъдои Волжская 100, Волжская Сз дар мардилаи хушабандй ва дар навъдои Волжская К ва Зафар бошад, дар мардилаи гулкунй мушодида карда шуд. Калимахои калиди: гандум, барг, масодати баргдо, шохосаи (индекс) масодати барг

B.N.Sattorov, M.B.Niyzmuhamedova, F.Kosumbekova, N.Kamolov, M.M.Rahimov*

THE DYNAMICS OF LEAVES AREA FORMATION IN LOCAL AND INTRODUCED VARIETIES OF WHEAT GROWING IN THE ARID CONDITIONS

Institute of Botany, Physiology and Genetics of Plant, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,

S.Aini Tajik State Pedagogical University

The formation of the total leaves area of wheat plants during vegetation period in the arid conditions and, as well as the leaf area index (LAI). The hard of arid conditions revealed the reaction of studied wheat varieties to stressful growing conditions. The total of leaves surface was maximal in the earling phase in wheat varieties Volzhskaya 100, Volzhskaya С3 (light), and in Volzhskaya K (qualitative) and Zafar (standard). The maximum total of leaves surface in the flowering phase is observed. Key words: wheat, leaves, leaf area, leaf index.