Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсивно разрабатываемые в нашей стране и за рубежом пути и методы повышения урожайности сельскохозяйственных культур, в частности пшеницы, базируются на теории фотосинтетической продуктивности растений (Ничипорович, 1963, 1972,1988; Кумаков,-1972,1988; Быков, 1979,1980,1968; Гуляев, 1983,1988; Мокроносов, 1983,1988; Кефели, 1988; Семихатова,1988; Тооминг, 1988; Чайка, Ламан, 1988; Khan, Taunoda , 1970; Apel , 1973). Особое внимание уделяется в ней роли фотосинтеза в продукционном процессе на основе комплексного и системного подхода (хлоропласт, лист, растение, агрофитоценоз) с целью, выявления функциональных.и коррелятивных связей между показателями фотосинтеза и продуктивности (Селицкая, Иоффе, 1976; Гавриленко,: '1977; Беденко, 1980; Зеленский, 1980; Кошкин, 1983; Батыгин, 1988; Насыров^ 1988). Длительный период считалось, что по интенсивности фотосинтеза между культурами, а также и между видами нет существенных'различий, однако с усовершенствованием методов измерения фотосинтеза, эта точка постепенно изменялась. Были обнаружены заметные различия по интенсивности и другим показателям фотосинтеза не только между с.-х.культурами (Чесноков, Степанова, 1955), но и между видами и сортами (Лизгунова, 1974; Ко-стюк, I960; Evans, Punston ,.1970; Planchon., 1976). В отношении сортов мягкой яровой пшеницы, выращиваемых в северо-западных областях Нечерноземной зоны России, подобные сведения о различиях в фотосинтетической деятельности отсутствовали. В селекционном плане здесь на протяжении последних 30-50 лет происходила .смена старых местных сортов (в основном скороспелых) новыми, современной селекции. В свете идей, развиваемых в лаборатории фотосинтеза ВИР, представлялось важный изучить и сопоставить показатели фотосинтеза этих двух групп сортов и найти связь их с хозяйственно-ценными признаками растений.
. Цель й задачи исследований. Цель работы заключалась в срав- нительном изучении сортов яровой пшеницы новой и старой селекции по комплексу фотосинтетических и хозяйственно-ценных признаков для выяснения связи между ними и определения тех из них, которые ответственны за селекционное улучшение сортов.
В задачу исследования входило:
- изучить сезонную.динамику потенциальной интенсивности фо-
тосинтеза образцов яровой пшеницы;
изучить показатели СО^-гаэообмена в онтогенезе растений;
изучить содержание пигментов в листьях;
определить эффективность использования приходящей энергии ФАР образцами пшеницы в полевых условиях;
изучить связь активности фотосинтетического аппарата растений с продуктивностью агрофитоценоза яровой пшеницы;
выявить возможные корреляции между.показателями фотосинтеза и хозяйственно-ценными признаками сортов яровой пшеницы.
Научная новизна исследований. Впервые проведено сравнительное изучение показателей фотосинтеза и продуктивности растений двух групп сортов (современной и старой селекции) яровой пшеницы, возделываемых в северо-западной зоне Нечерноземья на уровне хлоропласта, листа и агрофитоценоза.
В результате проведенных исследований обнаружены достоверные различия между названными группами сортов и отдельными сортами по комплексу показателей фотосинтеза и продуктивности. Выявлена тесная связь между характеристиками фотосинтеза и фотодыхания с высоким коэффициентом корреляции. Установлена положительная коррелятивная связь между потенциальной интенсивностью фотосинтеза, содержанием хлорофиллов "а" и "в" в листьях с зерновой продуктивностью растений. Показаны достоверные различия в эффективности использования группами сортов приходящей ФАР в полевых условиях. Установлено, что в процессе селекции мягкой яровой пшеницы на северо-западе России повышение зерновой продуктивности растений сопровождалось улучшением работы (повышением активности) их фотосинтетического аппарата.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования и сформулированные на их основе выводы могут иметь теоретичес.кое значение для физиологического обоснования разрабатываемых в настоящее время моделей высокопродуктивных сортов пшеницы, так как позволяют раскрыть особенности фотосинтетической деятельности этой культуры на уровне листа, растения, хлоропласта.
Практическая ценность результатов исследования состоит в возможности применения полученных данных для разработки новых приемов и методов в селекции пшеницы на высокую зерновую продуктивность, основанных на оценке и контроле фотосинтетических показателей растений. Отдельные результаты работы используются при
реализации селекционно-генетической программы, направленной на отбор, сочетающий высокую потенциальную продуктивность раст'ений с высокой ассимиляционной способностью.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на Всесоюзном научном семинаре "Физиологические основы селекции на высокую продуктивность зерновых злаков Нечерноземья" (Ленинград, ВИР, 1977), на научной конференции "Вклад молодежи в интенсификацию земледелия Нечерноземной зоны" (СЗНИИСХ, п.Бе-логорка, 1978), на научно-практических конференциях молодых ученых и аспирантов ВИР (Ленинград, 1979,1980), на Всесоюзной научной конференций "Фотосинтез и продукционный процесс". (Саратов, 1989), на 2-ом Делегатском съезде ВОФР (Минск, 1990), на . 16-ом заседании научного семинара "Проблемы прикладной фиэиоло-.гии растений" (Ленинград, 1990), на научно-производственных заседаниях лаборатории физиологии продуктивности растений ВИР (Ленинград, 1985, 1992). Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы,'объектов и методики исследований, трех экспериментальных глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка литературы (J52. наименований, из них ^о на иностранном языке) и приложения. Работа изложена на /#Л страницах машинописи, содержит ' рисунков, фотографии и 18 таблиц (из них /о таблиц в приложении).
