Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 Биологические особенности растений горчицы и репы 8
1.1.1 Горчица листовая и корнеплодная 8
1.1.2 Репа 13
1.2 Свет как фактор, регуляции роста и развития растений 17
1.2.1 Трофическая роль света 18
1.2.2 Сигнальная роль света в регуляции роста и развития растений 23
1.2.3 Приспособление растений к световым условиям в фитоценозе. 26
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.40
2.1 Объекты исследований 40
2.2 Условия и методика проведения экспериментов
2.2.1 Эксперименты в фитотроне по изучению реакции растений на фотопериод, уровень облученности и качество света 42
2.2.2 Изучение реакции растений на уровень загущения (опыт в теплице)44
2.2.3 Изучение реакции растений на уровень загущения при выращивании в естественных условиях (полевой опыт) 44
2.3 Учеты и наблюдения 45
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 48
3.1 Особенности фотопериодической реакции растений горчицы
корнеплодной и репы в зависимости от величины суточного прихода
интегральной радиации 48
3.1.1 Реакция растений горчицы корнеплодной и репы на выращивание в условиях разной длины дня иуровня облученности 48
3.1.2 Ростовые реакции растений горчицы корнеплодной и репы на ступенчатые переносы с одного фотопериода на другой 64
3.2 Особенности проявления синдрома избегания затенения у растений в посеве 74
3.2.1 Реакция растений горчицы листовой, корнеплодной и репы на выращивание при разной густоте стояния в полевых условиях 75
3.2.2 Реакция растений на разную густоту стояния в вегетационном сосуде 90
3.2.3 Реакция растений на разную густоту стояния при одинаковом объеме корнеобитаемой среды 100
3.3 Реакция растений на изменение соотношения красного света и дальнего красного света в спектре 110
3.3.1 Ростовые реакции растений горчицы листовой и корнеплодной на спектральный состав света в условиях короткого дня 111
3.3.2 Ростовые реакции растений горчицы корнеплодной и репы на спектральный состав света в условиях длинного дня 117
3.4 Реакция растений горчицы листовой на обработку гиббереллином и хлорхолинхлоридом 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
ВЫВОДЫ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 145
ПРИЛОЖЕНИЯ 166
Введение к работе
Актуальность. Световые условия, в которых произрастают растения, оказывают сильное действие на характер их роста и развития. При этом можно выделить трофическую роль света как субстрата для фотосинтетической деятельности растений, и регуляторную - в связи с процессами фотоморфогенеза. В первом случае свет играет роль витального (жизненно необходимого) фактора, во втором - сигнального фактора, преимущественно определяя характер морфогенеза растений.
Род Brassica L. семейства Капустные, Brassicaceae, представлен большим числом видов хозяйственно-ценных овощных, кормовых и масличных культур. Для него характерно исключительно богатое генетическое многообразие, в том числе существование амфидиплоидных видов. Благодаря этому генетическому полиморфизму у представителей рода Brassica L. отмечается разнообразие морфобиотипов растений, различающихся характером морфогенеза и ритмикой роста и развития. Большое генетическое разнообразие представителей Brassicaceae, прежде всего зеленных культур, сложилось в Китае, где они традиционно являются важными овощными растениями (Вэй, 1987). Многие из этих форм, отличающиеся высокой питательной и диетической ценностью, пока мало известны в России и представляют большой интерес для интродукции.
Особенности продукционного процесса культур, относящихся к разным видам в роде Brassica L. и представляющих разнообразные биоморфы, в значительной мере определяются световыми условиями и характером прохождения этапов онтогенеза. Различия в норме реакции и уровне экологической пластичности отдельных генотипов внутри вида наряду с фитоценотическими стратегиями определяют эффективность фотосинтетической деятельности растений в посевах, характер складывающихся при этом донорно-акцепторных отношений, и, в конечном итоге, уровень продуктивности посева и Кх03. (коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза). Все это необходимо учитывать при разработке физиологического и агротехнического паспорта сорта для определенных эколого-географических условий выращивания, в условиях светокультуры и при интродукции.
Цель и задачи исследований.
Цель работы - изучить особенности роста и развития растений горчицы сарептской Brass icajuncea (L.) Coss. (листовая салатная и корнеплодная формы), репы салатной В. rapa L. в зависимости от уровня облученности, длины дня и спектрального состава света и выявить их приспособительные морфо-физиологические реакции на произрастание в неблагоприятных световых условиях, в том числе при ценотическом действии.
При выполнении диссертационной работы были поставлены следующие задачи: - Изучить ростовые реакции и особенности фотосинтетической деятельности растений, представляющих разные морфобиотипы, в зависимости от количества поступающей лучистой энергии при разных длине дня и уровне облученности. Исследовать характер распределения фотоассимилятов и динамику накопления сухой биомассы по органам, оценить активность основных центров аттрагирования. - Изучить характер регуляции роста и развития при варьировании густоты стояния растений и объёма корнеобитаемой среды в полевых условиях и вегетационном опыте. - Изучить особенности фитохромной регуляции морфогенетических процессов в связи с синдромом избегания затенения при выращивании растений в условиях светового режима с разным соотношением красного и дальнего красного света в спектре излучения. - Изучить участие фитогормонов гиббереллинового ряда в регуляции фотоморфогенетических реакций растений.
Научная новизна и практическая значимость результатов
Впервые проведено сравнительно-физиологическое изучение приспособительных реакций растений ряда биоморф из рода Brassica L. на выращивание в условиях разной обеспеченности светом в фитотроне и при естественном освещении. На контрастных по морфо-физиологическим признакам генотипах показаны различия в реакции растений на разный суточный интеграл радиации, длину дня, а также уровень загущения в ценозе. Установлены компенсаторные механизмы, обеспечивающие приспособление растений к произрастанию в условиях разные световых режимов.
Впервые на представителях рода Brassica L. установлено явление преадаптации растений к ухудшению световых условий в развивающемся ценозе за счет индукции приспособительных ростовых реакции в ответ на изменение спектрального состава света (соотношения красного и дальнего красного света).
Полученные данные представляют интерес при разработке элементов сортового экологического и технологического паспорта для данных культур, а также для совершенствования технологий их выращивания в условиях светокультуры и при интродукции.
Апробация работы.
По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Ван Цзюньхун, Тараканов И.Г., Ростовые реакции растений горчицы сарептской на действие гибберелловой кислоты и хлорхолинхлорида // Материалы IX международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006), С. 137.
Ван Цзюньхун, Тараканов И.Г., Адаптация корнеплодных растений к световым условиям в зависимости от длины дня и уровня облученности // Сборник статьей международной научной конференции молодых ученых МСХА им. К.А. Тимирязева (2006), Сб. М., С. 337-339.
Тараканов И.Г., Ван Цзюньхун Реакция репы и корнеплодной горчицы на световые условия // Картофель и овощи. 2007. № 1. С. 25.
Материалы диссертации доложены на международной научной конфереции молодых ученых МСХА им. К.А. Тимирязева (2006) и на IX международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006).
Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре физиологи растений в лекционном курсе и при проведении лабораторно-практических занятий.
