Введение к работе
Актуальность темы. Бобовые, в частности клевера, имеют большое значение для современного сельского хозяйства как источник экологически чистого, дешевого кормового растительного белка с высокими достоинствами. Для хозяйств по откорму крупного рогатого скота рекомендованы травянозерновые и травянопольные севообороты с высокими адаптивными и средообразующими свойствами в агроэкосистемах, в таких севооборотах бобовые занимают от 60 до 100%.
Для всех культивируемых клеверов весьма актуальна проблема низкой семенной продуктивности (Новоселова и др., 1987). К одному из резервов повышения эффективности клеверосеяния, относятся сортовые посевы. Но, к сожалению, на сегодняшний день имеется мало сортов, обладающих стабильной урожайностью кормовой массы и семян, устойчивых к неблагоприятным условиям среды. Сдерживающим фактором для создания высокопродуктивных сортов клевера является отсутствие данных по качественной и количественной оценке различных этапов формирования репродуктивных органов и их реализации в процессе функционирования. Необходимо выявление этапов органогенеза, на которых происходят наибольшие потери. Большинство сортов клевера по урожайности семян характеризуются сильными годовыми колебаниями. Весьма важно выявление естественного потенциала отдельных сортов, характеризующихся дружным цветением, высокой жизнеспособностью пыльцы, высокой обсемененностью растений и при неблагоприятных погодных условиях.
Цель исследования - сравнительное изучение особенностей цветения и опыления, эмбриологии и семенной продуктивности сортов Пермский местный и Трио клевера лугового и сорта Первенец клевера гибридного в условиях Пермского края.
Основные задачи:
Дать характеристику развития соцветий у разных сортов клевера.
Исследовать особенности цветения и опыления разных сортов клевера лугового и гибридного.
Изучить фертильность пыльцевых зерен и семязачатков.
Изучить типы развития генеративных побегов у сортов Пермский местный, Трио и Первенец.
Определить потенциальную и реальную семенную продуктивность разных сортов в условиях учхоза ПГСХА «Липовая гора».
Оценить энергию прорастания и всхожесть семян. Научная новизна. Выявлена поливариантность развития
соцветий разных сортов клевера лугового и клевера гибридного, которая является одним из механизмов приспособления видов к длительному периоду цветения. Впервые на сортовых растениях проведено исследование по цветению и опылению соцветий различных порядков. Показана суточная ритмика цветения. Выявлен высокий процент фертильносте пыльцевых зерен и семязачатков. Получены оригинальные данные по семенной продуктивности. Обнаружено, что сорт Первенец клевера гибридного достоверно отличается от других сортов высокой семенной продуктивностью в разные годы исследований.
Теоретическое и практическое значение работы. В теоретическом плане полученные данные расширяют представление о динамике цветения клевера. Данные по эмбриологии дополняют эмбриологическую характеристику представителей семейства бобовых. На основании полученных результатов обнаружены закономерности в динамике цветения. Определена семенная продуктивность соцветий различных порядков у сорта Пермский местный и Трио клевера лугового и сорта Первенец клевера гибридного. В практическом плане полученные данные позволяют дать некоторые рекомендации при выращивании клевера на семена. Большое внимание следует уделять формированию генеративных органов растений. Эти наблюдения необходимы для прогноза семенной продуктивности растений и своевременного выбора подкоса на зеленую массу. Знание онтогенетических закономерностей изменчивости генеративных органов дает возможность селекционерам более целенаправленно вести работу по созданию новых и улучшению имеющихся сортов и форм. Основные результаты исследований используются при чтении лекций по ботанике, селекции и семеноводству в ПГСХА.
Основные положения, выносимые на защиту 1. Разнообразие побеговых систем клевера демонстрирует высокие адаптационные способности вида. Поливариантность развития соцветий разных сортов клевера лугового и гибридного
является одним из механизмов приспособления видов к длительному периоду цветения и гарантирует семенное размножение.
2. Продолжительность и динамика цветения отдельных
соцветий связана не только с погодными условиями и числом цветков,
но и с распределением их по осям ветвления. Существует три
максимума в ходе фенологической фазы цветения, не зависящих от
погодных условий.
3. В условиях учхоза ПГСХА сорт Трио отличается более
ранним, компактным цветением, независимым от погодных условий, в
сравнении с сортами Пермский местный и Первенец. Сорт Первенец
характеризуется высокой пластичностью и отзывчивостью на погодно-
климатические факторы, отличается высокой урожайностью семян от
сортов Пермского местного и Трио.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Молодые ученые в XXI веке" (Ижевск, 2005); II Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Экология и научно-технический прогресс", (Пермь, 2004); Международной конференции "Научное наследие Н.И. Вавилова - фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства" (Москва, 2007); научном семинаре по теоретической морфологии растений "Современные подходы к описанию структуры растения" (Киров, 2008), а также на ежегодных отчетных конференциях в Пермской государственной сельскохозяйственной академии.
Всего опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, один раздел в коллективной монографии, в трудах международных, всероссийских и региональных конференций. Доля участия в совместных публикациях от 50 до 80%.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, пяти подглав результатов исследований, обсуждения, выводов и приложения. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 37 рисунками, 25 фотографиями. Список цитируемой литературы включает 177 наименований, в том числе 18 на иностранном языке.
