СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ СОИ
METHOD OF DETERMINING PRODUCTIVITY OF PHOTOSYNTHETIC POTENTIAL OF SOYBEAN VARIETIES

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к физиологии растений, и может быть использовано в селекции для сравнительной оценки фотосинтетической продуктивности селекционного материала, в растениеводстве для оценки вклада фотосинтетического потенциала в накопление хозяйственно полезной части урожая культуры.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) (А.А. Ничипорович. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах: методы и задачи учета в связи с формированием урожаев. - М.: АН СССР, 1961. - 135 с.).
2
ЧПФ показывает удельную производительность ассимиляционного аппарата, то есть накопление биомассы единицей площади листьев за единицу времени, г/(м×сутки) и характеризует не фотосинтез в чистом виде, а суточную разницу между фотосинтезом и дыханием целого растения отнесенную к единице площади листьев. Данный показатель определяют по формуле Кидда, Веста и Бригса:
2
1
2
где B и В - сухая масса растений в конце и начале учетного периода с 1 мили с 1 га;
1
2
2
S и S - площадь листьев, м/га;
n - число дней между определениями.
Площадь листьев определяют методами: весовым, планиметрическим, высечек или расчетным. Сухую массу растений - весовым методом путем высушивания в сушильном шкафу при температуре 105°C.
Недостатком данного показателя (ЧПФ) является малая информативность, слабая или отрицательная корреляция с урожайностью, не позволяющая характеризовать работу фотосинтетического аппарата как органа, продуцирующего органическое вещество и накапливающего его в хозяйственно полезной части урожая в процессе фотосинтеза. ЧПФ определяет только скорость формирования сухого вещества всего растения на единицу листовой поверхности в единицу времени.
Целью изобретения является определение показателей, отражающих темпы и величину накопления органического вещества в вегетативных и репродуктивных органах через фотосинтетический потенциал (ФП) растений, как в целом за вегетационный период, так и за отдельные периоды.
Поставленная цель достигается тем, что в способе определения продуктивности фотосинтетического потенциала сортов сои, включающем отбор проб, определение площади листьев, биометрических показателей структуры растений и урожая, расчет продуктивности фотосинтетического потенциала (ПФП) проводится через определение массы органического вещества, формируемого всем растением и накапливаемого в репродуктивных органах, на одну единицу фотосинтетического потенциала, что показывает продуктивность работы фотосинтетического аппарата растений и отражает вклад фотосинтетического потенциала в общую и хозяйственно полезную часть урожая.
Известных авторам из научно-технической и патентной литературы решений с данной совокупностью признаков не обнаружено.
Заявляемый способ заключается в следующем.
Проводят отбор проб, которые составляют из наиболее типичных растений, выращиваемых в полевых условиях. Определяют площадь листьев и рассчитывают фотосинтетический потенциал по методике А.А.Ничипоровича (1961). Определяют биометрические показатели (количество бобов и семян, биомасса всего растения, бобов, семян и т.д.). Продуктивность фотосинтетического потенциала рассчитывается по формуле:
<mrow><mi>П</mi><mi>Ф</mi><mi>П</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>Б</mi><mi>П</mi></mrow><mrow><mi>Ф</mi><mi>П</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo><mtext> (2)</mtext></mrow>
где БП - биометрический показатель (сухая масса всего растения, репродуктивных органов в кг/ га, или количество бобов, семян в шт.);
2
ФП - фотосинтетический потенциал за вегетацию или отдельный период вегетации растении в м×дн/га.
Пример
Способ осуществляли в два этапа. Первый - отбор проб растений, определение площади листьев по методу, применимому для анализируемой культуры, и расчет показателя фотосинтетического потенциала. Биометрический анализ растений (определение количества и массы отдельных органов растений по фазам роста и развития растений, учет накопления вегетативной массы всего растения и семян за период вегетации). Второй этап - расчет показателя продуктивности фотосинтетического потенциала по формуле 2.
<mrow><mi>П</mi><mi>Ф</mi><mi>П</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>3060</mn><mi>к</mi><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>г</mi><mi>а</mi></mrow><mrow><mn>1198</mn><mi>т</mi><mi>ы</mi><mi>с</mi><mo>.</mo><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup><mo>×</mo><mi>д</mi><mi>н</mi><mo>.</mo><mo>/</mo><mi>г</mi><mi>а</mi></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mi>к</mi><mi>г</mi><mtext> на</mtext><mtext> </mtext><mtext>1</mtext><mtext> </mtext><mtext>тыс</mtext><mtext>.ед</mtext><mtext>.</mtext><mtext> </mtext><mtext>ФП</mtext><mtext> </mtext><mtext>или</mtext><mtext> </mtext><mtext>2,6</mtext><mtext> </mtext><mtext>г</mtext><mtext> </mtext><mtext>на 1 ед</mtext><mtext>. ФП,</mtext></mrow>
где в числителе берется биологическая урожайность семян с 1 га;
в знаменателе - фотосинтетический потенциал, сформированный за весь период вегетации на 1 га посева.
В исследования были включены сорта сои, отличающиеся формой листа и их расположением, а также продолжительностью вегетационного периода.
Продуктивность фотосинтетического потенциала сортов сои
Сорт сои
Продуктивность 1 тыс.ед. ФП за вегетацию
масса семян, кг
масса сухого вещества растения, кг
кол-во семян, шт.
кол-во бобов, шт.
Лидия
2,6
5,4
21
10
Гармония
2,2
3,9
19
8
Лазурная
2,0
4,8
12
6
Оценка продуктивности фотосинтетического потенциала каждого из сортов показала (фиг1), что растения отличаются по величине накопления массы и количеству семян, количеству бобов, образующихся на каждую тысячу единиц ФП за период вегетации (таблица). У сортов сои с более продолжительным периодом вегетации Гармония и Лазурная продуктивность фотосинтетического потенциала была меньше, чем у скороспелого сорта сои Лидия.
Таким образом, по показателю ПФП, отражающему активность образования органического вещества в процессе фотосинтеза и степень его накопления в органах растений, можно получить сведения о фотосинтетической продуктивности растений сои различных сортов, выделить сорта с высокой продуктивностью фотосинтетического потенциала для включения в селекционный процесс, выявить агротехнические приемы, обеспечивающие максимальную продуктивность фотосинтетического потенциала.