Связь морфотипов листа с урожайностью у сортов озимой мягкой пшеницы

УДК 633.1 : 631.52 ББК 42.112-3 Г 93

Г.Н. Гудкова

Связь морфотипов листа с урожайностью у сортов озимой мягкой пшеницы

Аннотация:

В статье приводятся результаты измерений 2-х верхних листьев районированных сортов озимой мягкой пшеницы, найдена высокая корреляция площади листовых пластинок с урожайностью зерна, даны рекомендации по отбору продуктивных форм в селекции этой культуры.

Ключевые слова:

Морфотип, флаговый лист, срок посева, площадь листовой пластинки, урожайность, сорт, корреляция.

Самым первым требованием к новому сорту является высокая урожайность зерна, которая зависит от взаимодействия генетических, физиологических,

биохимических и морфолого-анатомических систем. Высокоурожайные растения, как правило, имеют высокую экологическую устойчивость [3]. Для разработки модели продуктивного сорта необходимо описание её морфотипа [2, 4, 6]. Для практической селекции очень важно изучение связи между продуктивностью фотосинтеза в посевах и пространственной структурой листового аппарата [5].

Высокая корреляция числа зерен в колосе и средней массы одного зерна с размерами верхнего листа у пшеницы отмечена в работах зарубежных селекционеров [6].

Для определения параметров модели продуктивного сорта озимой мягкой пшеницы в условиях предгорной зоны Северного Кавказа было проведено изучение характера расположения двух верхних листьев в

пространстве, продолжительности вегетации и измерение площади листовых пластинок у самых урожайных районированных в республике сортов селекции ГНУ

Краснодарский НИИСХ имени

П.П. Лукьяненко.

Материалы и методы. Изучение морфотипов проводили на делянках

экологического испытания сортов озимой

мягкой пшеницы на полях ГНУ Адыгейский НИИСХ. Опыты закладывали согласно методике государственного сортоиспытания с соблюдением принципа единственного различия.

Измерения флагового и 2-го сверху листа проводили в фазу начала молочной спелости (6-20 июня). Для наблюдений брали листья главных побегов в середине делянок, повторность первого года изучения 10-кратная, а второго - 16-кратная. Отмечали разницу сортов по числу зеленых листьев, характер расположения пластинок в пространстве: поникающий, полупоникающий и

вертикальный.

Площадь вычисляли по методу Аникеева [1]. Обработку полученных данных проводили по общепринятой методике полевого опыта с приложением компьютерных программы Microsoft Excel и Microsoft Word.

Условия вегетационного периода 20012002 года были благоприятными для развития растений озимой мягкой пшеницы, посеянных в оптимальный срок посева (17 октября).

Осень 2002 года выдалась очень дождливой, что затрудняло своевременную подготовку почвы. Только часть сортов удалось посеять в оптимальный срок - 20 октября. Весь объем испытываемых сортов был посеян лишь через месяц 22 ноября.

В весенний период (март-май 2003 г.) выпало лишь 1/3 часть осадков по сравнению

со средней многолетней данной. В фазе кущения-трубкования и колошения недостаток влаги испытали растения как оптимального, так и позднего сроков сева. Урожайность зерна была значительно снижена по сравнению с урожаем 2002 года.

Результаты исследований. Результаты первого года измерений показали, что сорта

отличаются по соотношению размеров флагового и 2-го листа. У сортов интенсивного типа площадь флага больше (таблица), хотя у большинства хлебных злаков наблюдается постепенное увеличение размеров пластинок от нижних листьев до 2-го сверху листа, флаговый же лист, как правило, меньше листа ниже расположенного [2].

Таблица

Характеристика верхних листьев и урожайность озимой мягкой пшеницы

№ п/п Сорт Срок посева Площадь листьев, см2 Урожай зерна, т/га

Флаговый 2-ой сверху Общая

1 Соратница оптим. 2001 19,8 19,4 39,2 7,42

оптим. 2002 14,9 14,4 29,3 3,52

поздн. 2002 17,0 17,6 34,6 3,67

2 Крошка оптим. 2001 23,6 19,0 42,6 7,84

оптим. 2002 19,2 17,2 36,4 3,87

поздн. 2002 14,3 10,2 24,5 2,95

3 Дея оптим. 2001 25,8 23,6 49,4 6,88

оптим. 2002 14,4 16,0 30,4 3,64

поздн. 2002 13,4 16,5 29,9 3,30

4 Г орянка оптим. 2001 30,1 25,8 55,9 6,97

оптим. 2002 18,7 19,2 37,9 4,23

поздн. 2002 15,0 17,0 32,0 3,88

5 Мафэ оптим. 2001 20,4 20,4 40,8 7,44

оптим. 2002 15,8 15,8 31,6 3,97

поздн. 2002 15,2 15,9 31,1 3,18

6 Юна оптим. 2001 27,5 22,9 50,4 6,91

оптим. 2002 15,8 15,7 31,5 3,43

7 Победа 50 оптим .2001 23,7 20,2 43,9 5,22

оптим. 2002 14,8 13,2 28,0 3,52

НСР 0,05 1,7 1,9 2,4 0,57

Это соотношение сохраняется независимо от условий вегетации. Сорта Соратница и Мафэ имели одинаковые площади изучаемых листьев, хотя величина их от срока посева и года менялась. Большая площадь флагового листа была характерна для морфотипов сортов: Крошка, Юна, Победа. В неблагоприятный год сорта: Горянка и Дея, имели флаговой лист меньший по площади, чем 2-ой сверху.

В благоприятный период вегетации наибольший урожай зерна был получен по сорту Крошка (7,84 т/га). И минимальный урожай при позднем сроке показал этот же сорт (2,95 т/га), что объясняется минимальной

площадью второго листа и суммарной двух листьев (24,5 см2).

На протяжении ряда лет наибольшей стабильностью по урожаю в условиях испытания ГНУ АНИИСХ отличался сорт Соратница - всегда входил в группу наиболее урожайных сортов по отдельным годам. Площадь листьев позднего срока сева (34,6 см2) оказалась даже больше, чем оптимального срока того же года.

Сорт Горянка, созданный совместно ГНУ КНИИСХ и ГНУ АНИИСХ, имел самую большую суммарную площадь в двух сроках неблагоприятного года и показал наибольший

урожай зерна, на уровне 4 т/га. Сорт отличался также наибольшим числом вегетирующих в период полива листьев (3-4 верхних листа).

Сорт Дея интенсивного типа, очень снизил и площадь верхних листьев и урожайность в неблагоприятный 2003 год. В период налива зерна вегетируют 2 листа.

Сорт Юна-двуручка был стандартом в испытании сортов озимой мягкой пшеницы, отличался сравнительно большой площадью верхних листьев (50,4 см2), однако листья в период налива зерна поражались в сильной степени ржавчиной (бурой и жёлтой) и септориозом, что естественно снизило урожай зерна.

Сорт Победа-50 широко возделывался в хозяйствах республики. Он отличался ранним отмиранием листьев главного побега. Уже в начале налива зерна растения имели зелеными только флаговый и половину пластинки 2-ого листа. Раннее старение листьев среднего яруса связано с сильным поражением септориозом, особенно в 2002 году. Это объясняет урожайность на уровне 5,22 т/га при 7 т/га у других сортов (таблица).

Новый сорт Мафэ, созданный совместно ГНУ КНИИСХ и ГНУ АНИИСХ, отличался сравнительно большой площадью изучаемых листьев и хорошим урожаем зерна. Флаговый лист длительное время имел вертикальное расположение в пространстве.

Корреляционная связь урожайности (15 сортов) с площадью флагового листа в первый благоприятный год составила 0,71, а с площадью второго сверху листа она была 0,68, то есть оба листа почти одинаково определяли в значительной степени налив зерна. По условиям 2003 года зависимость урожая от суммарной площади двух верхних листьев составила 0,80.

Урожайность зерна зависит не только от размеров фотосинтезирующей поверхности листьев, но и от их расположения в пространстве друг относительно друга, от размеров чешуй и остей колоса.

Выводы:

1. В условиях предгорной зоны Северного Кавказа большей урожайностью зерна отличались сорта, имеющие площадь флагового листа больше 20 см2, превышающую или равную площади 2-ого сверху листа.

2. При отборе продуктивных форм следует учитывать вертикальность флагового листа, устойчивость к поражению грибными болезнями.

Примечания:

1. Аникеев В.В., Кутузов В.Ф. Новый способ определения площади листовой поверхности у злаков // Физиология растений. М., 1961. Т. 8. С. 375-377.

2. Гудкова Г.Н. Анатомо-морфологические особенности Hordeum L., Triticum L., Secale L. Применительно к проблемам селекции: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. СПб., 1999. 34 с.

3. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений (Эколого-генетические основы). Кишинев, 1988. 767 с.

4. Кумаков В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы. М., 1985. 286 с.

5. Филобок Л.П., Колесников Ф.А., Пучков Ю.М. Роль ассимиляционного аппарата в повышении продуктивности озимой пшеницы. Краснодар, 1986. С. 125-131.

6. Seidlova F. The formation of the upper leaves of weat (Tr. aestivum) as indicator of the course of development // Biol. plant. Acad. Seint Bohemose, 1963. Vol.5, № 3. P. 221-227.