Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Преснякова Елена Викторовна

Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья
<
Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Преснякова Елена Викторовна. Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.01.05, 06.01.09.- Лунино, 2003.- 203 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/885-8

Содержание к диссертации

Введение

1 Современное состояние изученности вопроса 9

1.1 Причины гибели озимой пшеницы при перезимовке 9

1.2 Влияние сорта на зимо- и морозостойкость пшеницы 12

1.3 Влияние предшественника на формирование морозостойкости пшеницы 17

1.4 Диагностика морозостойкости озимой пшеницы 23

1.5 Аллелопатические взаимодействия и морозостойкость пшеницы 29

2 Условия и методика проведения исследований 34

2.1 Погодные условия в годы проведения исследований 34

2.2 Почвенные условия зоны исследований 47

2.3 Материал и методика исследований 50

3 Влияние потепления климата на структуру гибели озимых ." 57

4 Оценка морозостойкости перспективных сортов озимой пшеницы 62

5 Влияние предшественника на формирование морозостойкости озимой пшеницы 82

6 Аллелопатическое воздействие растений и морозостойкость озимой пшеницы 102

6.1 Аллелопатическое влияние предшественников и морозостойкость озимой пшеницы 102

6.2 Влияние аллелопатической активности на формирование морозостойкости озимой пшеницы 109

7 Разработка метода оценки морозостойкости озимой пшеницы 115

Выводы 125

Предложения селекционной практике и производству 127

Список использованных источников

Введение к работе

Озимая пшеница - важнейшая продовольственная культура, занимающая значительный удельный вес в структуре зернового клина лесостепной зоны Поволжья.

Погодные условия зимнего периода относительно благоприятны для ее возделывания в регионе. Достаточное количество осадков (до 600 мм в год), а также продолжительный период осенней вегетации озимых (около двух месяцев) позволяют растениям с осени раскуститься, пройти хорошую закалку и успешно зимовать. Однако, несмотря на это, урожайность озимой мягкой пшеницы ежегодно существенно снижается в результате гибели посевов при перезимовке и в последние годы не превышает 2 т/га.

Проблема экологической устойчивости растений к одному из важнейших климатических факторов - низким температурам, является основополагающей в адаптивной селекции и растениеводстве [56]. При этом различают биологическую устойчивость растительного организма к низкотемпературному стрессу (повышение которой входит в задачи селекции) и агрономическую (повышение которой - сфера деятельности растениеводства).

В связи с этим наши исследования, направленные на изучение роли сорта и предшественника в формировании морозостойкости озимой пшеницы, а также - совершенствование системы оценки зимнего состояния и морозостойкости растений, являются актуальными.

Диссертационная работа является частью исследований, предусмотренных планом научно-исследовательских работ Пензенского НИИ сельского хозяйства (раздел 03. 03. 01 Разработка новых эффективных способов оценки устойчивости озимой пшеницы к абиотическим и эдафическим факторам среды).

Цель и задачи исследований. Разработать метод оценки морозостойкости и выделить сорта и сортообразцы озимой пшеницы с высокой степенью проявления этого признака. Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи: провести анализ агроклиматических факторов и уточнить причины ги- бели озимой пшеницы в регионе; дать оценку зимостойкости и других хозяйственно-биологических признаков районированных сортов и перспективных сортообразцов озимой пшеницы; разработать новый, объективный, оперативный и надежный способ оценки морозостойкости селекционного материала озимой пшеницы; изучить и теоретически обосновать влияние предшествующей в сево- обороте культуры на формирование зимостойкости (морозостойкости) озимой пшеницы; изучить аллелопатическое взаимодействие озимой пшеницы с други ми культурами и его роль в формировании морозостойкости.

Научная новизна. Впервые проведен эколого-климатический анализ Пензенской области, который показал, что одной из главных причин гибели озимой пшеницы в регионе является вымерзание.

С использованием биохимического тестирования (степени накопления в вегетативных органах аминокислоты пролина) проведена оценка морозостойкости и зимостойкости новых для региона сортов и сортообразцов озимой пшеницы.

Впервые по степени накопления пролина, как одного из факторов, определяющего морозостойкость растений, теоретически обосновано влияние чистого пара как лучшего предшественника для озимой пшеницы.

Выявлены особенности формирования морозостойкости сортов пшеницы в зависимости от условий увлажнения осеннего периода.

Выяснено, что аллелопатическая активность предшественника косвенно влияет на морозостойкость растений озимой пшеницы.

Разработан и запатентован (Положительное решение по заявке № 2000124996/13 (026488)) новый способ оценки морозостойкости озимой пшеницы, основанный на степени изменчивости фермента В-фруктофуранозидазы в проростках в условиях низкотемпературного стресса.

Установленные факты взаимосвязи трех показателей (степени накопления пролина, активности фермента В-фруктофуранозидазы и выживаемости) углубляют наши представления об устойчивости растений к низкотемпературному стрессу.

Практическая значимость. На основе оценки морозо- и зимостойкости 18 районированных и перспективных сортов озимой пшеницы, выявлены наиболее морозостойкие образцы, которые рекомендуется использовать в селекционном процессе и для возделывания в регионе.

Разработанный и запатентованный новый способ оценки морозостойкости озимой пшеницы может быть использован как в селекционных программах, так и для определения влияния элементов агротехнологии на проявление данного признака (свойства).

В ходе исследований был апробирован новый метод оценки лабораторной всхожести семян применительно к озимой пшенице, где в качестве субстрата используется полиакриламидный гель, позволяющий повысить точность определения и уменьшить трудозатраты.

Подготовленные при участии автора «Методические указания к лабораторно - практическим занятиям по растениеводству» используются в учебном процессе Пензенской сельскохозяйственной академии.

На защиту выносятся следующие основные положения: эколого-климатическая оценка и структура гибели озимой пшеницы в регионе; характеристика перспективных сортов и сортообразцов озимой мягкой пшеницы по морозостойкости, зимостойкости и другим хозяйственно-биологическим признакам; способ оценки морозостойкости озимой пшеницы; влияние предшественника на формирование морозостойкости озимой пшеницы; анализ аллелопатического воздействия расширенного набора сельскохозяйственных культур на растения озимой пшеницы, в том числе их морозостойкость.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на Ш Международной научно-производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений»: Пенза, 2000; на Международной научно-производственной конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства»: Пенза, 2002; на научно-практической конференции «Современные методы адаптивной селекции зерновых и кормовых культур»: Кинель, 2002; на IV Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур»: Пенза, 2003; а также на 39ой и 40ой научных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов ПГСХА: Пенза, 2000,2001.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ (из них 2 - в центральных журналах, 2 статьи опубликованы без соавторов) и получено Положительное решение по заявке № 2000124996/13 (026488) о выдаче патента РФ на изобретение (Приложение А).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 203 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений селекционной практике и производству, включает 60 таблиц, 22 рисунка, 7 приложений.

Список используемой литературы включает 302 источника, в том числе 79 - иностранных.

Причины гибели озимой пшеницы при перезимовке

Выживание растительного организма в неблагоприятных осенне-зимне-весенних условиях определяется потенциалом экорезистентности генотипа (рода, вида, сорта) по отношению к биотическим и абиотическим факторам, воздействующим на него в течение зимовки [69]. Поэтому использование сортов с низким потенциалом экорезистентности к отрицательным температурам и другим неблагоприятным погодным условиям является главной причиной гибели озимой пшеницы в Средневолжском регионе. Однако, не менее важна и роль агроэкологических факторов, воздействующих на растение в этот период. Основными агроэкологическими факторами, определяющими успех перезимовки озимых, является температура воздуха и почвы, снежный покров, их сочетание и чередование.

Причины повреждений и гибели озимых от низких отрицательных температур рассматривали многие исследователи [31, 37, 126]. Наиболее обоснованной теорией гибели растений является теория, разработанная Н. А. Максимовым [96], получившая дальнейшее подтверждение в работах И. И. Туманова [203], Г. А. Самыгина [167], Т. И. Труновой [201].

Физиологической особенностью растений, подвергающихся воздействию заморозков, является их активный рост и высокое содержание воды (80-90 %) в тканях. Последнее в условиях действия отрицательной температуры способствует или образованию льда в растениях, или длительному переохлаждению последних [30, 39].

Преобладающее число данных свидетельствует о том, что в природных условиях в зимующих растениях редко наблюдается внутриклеточное льдообразование, так как согласно лабораторным опытам, для этого нужна большая скорость снижения температуры (около 10 град/мин) [200], а этого, как правило, в природе не наблюдается. Внеклеточное льдообразование наблюдается во всех зимующих растениях при температуре ниже 0С при их медленном охлаждении (1-5 град/час). Этот тип льдообразования может не вызывать заметных повреждений или повреждать и приводить растения к гибели [168] , что зависит как от генетической природы растений, так и степени их закаливания, температуры и условий замораживания. При этом происходит обезвоживание клеток, усиливающееся при понижении температуры [80], а также возможна деформация клеточных структур [7].

Многие работы посвящены изучению причин повреждения и гибели клеток на клеточном [97, 244, 292] и молекулярном [64, 123] уровнях.

В процессе эволюции растениями выработано несколько путей адаптации к отрицательным температурам: предотвращение воздействия низкой температуры (при заморозках); накопление больших количеств растворимых веществ; глубокое переохлаждение содержимого клеток.

У озимых злаков в процессе адаптации развиваются большие водоудержи-вающие силы, то есть увеличивается содержание Сахаров, растворимых белков, нуклеиновых кислот - все это уменьшает обезвоживание растений, снижает вероятность их гибели при перезимовке [202].

Различные органы растения обладают разной устойчивостью к воздействию низких отрицательных температур. Наименее устойчивы к воздействию морозов: листья, стебель, конус нарастания главного побега; наиболее морозостойки: корни и узлы кущения.

Основной причиной гибели озимой пшеницы в Среднем Поволжье до недавнего времени являлось губительное воздействие низких температур, которое особенно усиливалось при бесснежье [117]. В последние годы процент погибших по этой причине растений озимой пшеницы резко снизился. Одновременно повысилось число погибших озимых растений по причинам, связанным с эффектами теплых зим (выпревание, снежная плесень, ледяная корка, вымокание, резкие перепады температур) [205]. Условия, при которых происходит выпревание растений, в своих работах описывали В. А. Моисейчик [110], И. И. Гарус и др. [36]. Выпревание является в настоящее время одной из основных причин гибели озимой пшеницы в Сред-неволжском регионе, в северо-западных районах страны, а также в Прибалтике

[9].

В отдельные годы (1990-1991, 2000-2001) ледяная корка также может быть главной причиной гибели озимых культур в лесостепи Поволжья [205].

Озимая пшеница гибнет в осенне-зимне-весенний период и от воздействия других неблагоприятных факторов. Даже непродолжительное затопление растений (8-10дней, при активной вегетации - 3-4 дня) ведет к снижению их продуктивности [16, 119]. Проблема вымокания озимых культур наиболее актуальна в районах Полесья, на Северо-Западе и в странах Балтии.

Как показали исследования [170], если посевы озимой пшеницы проведены по осевшей почве, раскустившиеся озимые не подвергаются выпиранию, даже при частой повторяемости замерзания и оттаивания почвы. Пассивное выпирание происходит при мелкой заделке семян [82], то есть связано с нарушением посевной агротехники. Последнее очень часто приводит к перерастанию, недоразвитости, изреженности, а также - к гибели растений.

Необходимо разделять причины гибели озимых при воздействии неблагоприятных зимних факторов от причин, связанных с нарушением технологии их возделывания. Если вымерзание растений произошло только за счет их слабого развития, а минимальная температура на глубине узла кущения не понижалась ниже критической температуры для вымерзания хорошо раскустившихся, не переросших озимых, то такое изреживание нужно скорее отнести к нарушению агротехники.

Влияние предшественника на формирование морозостойкости пшеницы

Для повышения агротехнической роли озимой пшеницы в севооборотах, предупреждения ее гибели или снижения урожайности от изреживания при перезимовке необходимо улучшать технологию ее возделывания. В первую очередь, надо определить состав предшественников [54]. Озимая пшеница в сравнении с другими культурами наиболее требовательна к предшественникам. При бессменном выращивании она значительно понижает урожайность. Для получения устойчивых и высоких урожаев зерна озимой пшеницы важное значение имеет правильное размещение ее в севообороте с учетом биологических свойств сортов. Ценность предшественников неодинакова и зависит от почвен-но-климатических условий зоны, уровня культуры земледелия, обеспеченности техникой, удобрениями и организационных возможностей хозяйства.

Хорошим предшественником озимой пшеницы может быть только такая культура, после уборки которой сохраняется достаточное количество влаги как в пахотном, так и в подпахотном слоях почвы [115, 159].

Так, в степной зоне следует использовать в качестве предшественника чистые пары, по которым выживаемость озимой пшеницы значительно выше, чем по занятым парам и по непаровым предшественникам. По данным П. Д. Шапо-ренко [213], процент благополучно перезимовавших растений озимой пшеницы сорта Мироновская 808 в юго-восточной части степной зоны за период 1979-1983 гг. в среднем составил: по черному пару - 97, по занятому пару - 83, а по кукурузе на силос - только 77.

Другие авторы [21] подчеркивают значительно более высокую зимнюю выживаемость и урожайность озимой пшеницы по паровому предшественнику. Эта культура, размещенная по чистому пару, формирует не менее чем в полтора раза выше урожай, чем по занятому, и в два раза выше, чем после непаровых предшественников.

Опираясь на многолетние исследования [22], Донской зональный НИИ сельского хозяйства разработал комплекс мероприятий, обеспечивающий при средних осенне-зимних условиях хорошую перезимовку озимой пшеницы, а при неблагоприятных - сокращение ее гибели. Этот комплекс включает в себя прежде всего максимально возможное обеспечение озимой пшеницы лучшими предшественниками (в первую очередь, чистым паром), после которых в почве имеется достаточный запас влаги, необходимый для получения хороших дружных всходов. В условиях Дона чистый пар гарантирует успешную перезимовку и высокие урожаи озимой пшеницы в любые годы. Наблюдения показывают, что размещенные по пару посевы озимой пшеницы сохранились даже в крайне

неблагоприятные годы (в 1972 - на 60%, в 1975 - на 75%), в то время, как после непаровых предшественников гибель озимых составила 73 и 63%), соответственно.

Экономическая целесообразность черных паров в районах с недостаточным увлажнением (степная часть Украины, Ростовская область, Ставропольский и Краснодарский края) подтверждается целым рядом исследований [58, 93, 108, 198].

Однако, площади чистых паров часто бывает недостаточно для размещения необходимых для удовлетворения потребностей населения посевов озимой пшеницы. Поэтому другие авторы предлагают иные варианты использования предшественников под озимую пшеницу [38, 116]. Так, по данным А. П. Гирен-ко и др., при более ранней уборке кормового гороха в слое почвы 0-10 см накопилось довольно большое количество влаги (11,9 мм) - по сравнению с 13,9 мм - по чистому пару. Опыты также показали, что самая высокая урожайность озимой пшеницы была после черного пара, а из предшественников первое место по этому показателю занял горох, скошенный в начале цветения.

Для зимостойкости озимых культур большое значение имеет срок уборки предшественника. Так, в условиях крымской степи озимая пшеница, посеянная после сорго, собранного на зеленый корм, росла хорошо и была изрежена только на 6%). На том же поле и в тот же срок пшеница была посеяна после сорго, выращиваемого на зерно. В этих условиях озимые посевы погибли полностью [147].

В условиях Центрально-Черноземной зоны в качестве лучшего предшественника для озимой пшеницы рекомендуется использование чистого пара [33, 90, 120]. Исследователи делают вывод, что в условиях региона озимую пшеницу прежде всего надо размещать по чистому пару, после озимых на зеленый корм, горохово- овсяной смеси на зеленый корм, клевера одного года пользования. Если названных предшественников недостаточно, то можно использовать в качестве предшественника кукурузу на зеленый корм.

Погодные условия в годы проведения исследований

Гидротермические условия каждого конкретного года сказываются на росте, развитии и формировании морозостойкости озимой пшеницы. Поэтому целесообразно детально остановиться на характеристике погодных условий в годы проведения исследований.

Август 1999 года характеризовался жаркой и влажной погодой в течение всего месяца. Максимальная температура за первую декаду была 27,5С, за вторую и третью - соответственно 29,5С и 23,0С. Осадки выпадали в течение всего месяца, но особенно большое количество их пришлось на третью декаду -57,5 мм. В целом за месяц выпало 102,5 мм (при среднемноголетнем показателе - 58 мм) (табл. 2.1). Минимальная температура, зарегистрированная в течение месяца, составила 6С (табл. 2.2).

В первой декаде сентября сохранялась теплая погода. Максимальная температура за декаду составляла 26,9С, минимальная 1,2С. Осадков за декаду выпало меньше нормы (2,7 мм).

Как видно из табл. 2.3, условия для появления всходов озимой пшеницы были, в целом, благоприятные, хотя вторая декада сентября (время прохождения нулевой фазы по международной фенологической шкале (В. А. Федотов, В. В. Коломейченко, 1998) и первого этапа органогенеза по классификации Ф. М. Куперман (Куперман, 1963) была прохладной - средняя температура воздуха составляла 7,8С (при норме 12С). Прошедшие дожди увлажнили пахотный слой почвы (влажность почвы 3 балла - хорошо увлажненная), что благоприятно сказалось на дальнейшем развитии растений озимой пшеницы. Осадков выпало 24,2 мм, что на 8,7 мм выше нормы.

Всходы появились через 13 дней после посева. Третья декада месяца была теплой: максимальная температура 19,6С; средняя - 10,3, что на 2,0С выше среднемноголетнего показателя. Выпало 33 мм осадков, что в два раза выше нормы.

Октябрь 1999 года (время прохождения растениями первой и второй фаз развития) характеризовался, в целом, теплой погодой. Среднемесячная температура составляла 8,7С, что на 4,3 С выше нормы. Условия прохождения I фазы закаливания (первая декада месяца) были не очень благоприятными, так как большая часть осадков выпала в это время (20,5 мм). Заморозки до -5С наблюдались с конца второй декады месяца. Условия прохождения II фазы закаливания (вторая и третья декады месяца) были достаточно благоприятными, так как на это время пришлось более 15 ясных, со слабым морозом, достигающим к концу месяца -5,5С, дней. Всего в течение месяца выпало 35,1 мм, что на 16,9 мм меньше нормы. Прекращение вегетации озимых наступило 28-30 октября. Растения озимой пшеницы раскустились, ушли в зиму хорошо закаленными.

Как видно из табл. 2.3, условия для появления всходов озимой пшеницы были, в целом, благоприятные, хотя вторая декада сентября (время прохождения нулевой фазы по международной фенологической шкале (В. А. Федотов, В. В. Коломейченко, 1998) и первого этапа органогенеза по классификации Ф. М. Куперман (Куперман, 1963) была прохладной - средняя температура воздуха составляла 7,8С (при норме 12С).

Прошедшие дожди увлажнили пахотный слой почвы (влажность почвы балла - хорошо увлажненная), что благоприятно сказалось на дальнейшем развитии растений озимой пшеницы. Осадков выпало 24,2 мм, что на 8,7 мм выше нормы.

Всходы появились через 13 дней после посева. Третья декада месяца была теплой: максимальная температура 19,6С; средняя - 10,3, что на 2,0С выше среднемноголетнего показателя. Выпало 33 мм осадков, что в два раза выше нормы.

Октябрь 1999 года (время прохождения растениями первой и второй фаз развития) характеризовался, в целом, теплой погодой. Среднемесячная температура составляла 8,7С, что на 4,3С выше нормы. Условия прохождения I фазы закаливания (первая декада месяца) были не очень благоприятными, так как большая часть осадков выпала в это время (20,5 мм). Заморозки до -5С наблюдались с конца второй декады месяца. Условия прохождения II фазы закаливания (вторая и третья декады месяца) были достаточно благоприятными, так как на это время пришлось более 15 ясных, со слабым морозом, достигающим к концу месяца -5,5С, дней. Всего в течение месяца выпало 35,1 мм, что на 16,9 мм меньше нормы. Прекращение вегетации озимых наступило 28-30 октября. Растения озимой пшеницы раскустились, ушли в зиму хорошо закаленными.

Согласно данным табл. 2.3, в условиях лесостепи Поволжья, в среднем за осенний период вегетации озимой пшеницы выпадает 77 мм осадков. За этот же период в 1999 году выпало 62 мм. Нами предложена следующая классификация лет по характеру увлажнения периода осенней вегетации растений озимой пшеницы (табл. 2.4). Согласно данной классификации, период осенней вегетации озимой пшеницы в 1999 году можно охарактеризовать как умеренно засушливый. В течение года в регионе наблюдаются периоды с частыми дождями и без дождей. Дождливым считается период, в течение которого осадки выпадают ежедневно или с перерывами не более одного дня, а их суточная норма не менее 1 мм. В табл. 2.5 представлено среднее число сухих и дождливых периодов, приходящихся на время фазы всходов озимых культур.

Аллелопатическое влияние предшественников и морозостойкость озимой пшеницы

Вопрос о принципах подбора предшественников для полевых культур, выращиваемых в севообороте, стоит давно и решается не всегда достаточно объективно. Озимая пшеница в этом плане не является исключением.

Эта культура в условиях сельскохозяйственного производства высеивается в севообороте по различным предшественникам, которые косвенно определяют ее морозостойкость и урожайность.

В земледельческой практике подбор предшественника для озимой пшеницы осуществляется с учетом принципа плодосмены, предусматривающей строгое чередование культур, различающихся по химическому составу и биологическим особенностям, исключающего возможность почвоутомления. В основе размещения культуры в севообороте лежит учение о предшественниках, которое говорит о нежелательности использования бессменных посевов.

Однако названные принципы не учитывают фактора аллелопатического (химического) воздействия на растения корневых выделений (колинов), накапливающихся в почве после предшествующей в севообороте культуры и влияющих на рост, развитие и зимостойкость последующей культуры - озимой пшеницы. Это исключает объективность в выборе предшественника, что приводит к существенному снижению морозостойкости и урожайности озимой пшеницы.

В связи с этим нами в лабораторно-вегетационном опыте была изучена ал-лелопатическая активность 14-ти предшественников, на основе чего выделены наиболее перспективные для обеспечения высокой морозостойкости озимой пшеницы.

При проведении данного опыта был необходим контрольный вариант, который бы позволял объективно определить лабораторную всхожесть семян озимой пшеницы, в том числе исключал аллелопатическое взаимодействие растений. Традиционный способ проращивания семян на фильтровальной бумаге не вполне отвечал этим требованиям. В связи с этим нами было предложено применить методику [129] для определения всхожести семян озимой пшеницы. Методика предусматривает использование в качестве субстрата для проращивания семян полиакриламидного геля, хорошо сохраняющего влагу и обеспечивающего в процессе проращивания равномерное увлажнение семян и не требующего систематических поливов. Кроме того, метод позволяет исключить аллелопатическое взаимодействие корневых выделений проростков озимой пшеницы.

Поставленная цель достигается в результате проращивания семян пшеницы в термостате в течение 7-10 суток при t=25-28C на химически инертном и не влияющем на обменные процессы в растении полиакриламидном геле, залитом в ячейки, расположенные на специальном ложе с последующим подсчетом количества проросших семян и вычислением процента всхожести, на основе чего определяются посевные качества семян.

Для этого из испытуемой партии семян отбирают четыре пробы по 100 шт. в каждой. В течении получаса семена замачивают в теплой (35-40С) воде и раскладывают в ячейки ложа (150x250x100 мм), изготовленного из древесины или пластика с засверленными на равном расстоянии друг от друга 100 отверстиями диаметром 7 мм и глубиной 30 мм (Приложение Е). Применение ложа с ячейками и полиакриламидного геля исключает химический контакт корневых систем растений и предотвращает их аллелопатическое взаимодействие.

Ячейки ложа предварительно заполняют до края 8%-ным водным раствором акриламида (2-пропенамида), который после добавления в раствор капли 1%-ного пероксида водорода полимеризуется, образуя гелеобразную массу, хорошо удерживающую воду и служащую вместо песка субстратом для проростков. Полиакриламидный гель может быть получен из крупнозернистого полиакриламидного сополимера, широко используемого для выращивания овощной рассады.

Для этого сополимер измельчают с помощью гомогенизатора (или размалывают пестиком в ступке) и просеивают сквозь почвенное сито с ячейками мм. Просеянную фракцию используют для приготовления 8%-ного водного по лиакриламидного геля. Полимеризация водного раствора наступает через 3-4 часа без добавления пероксида водорода.

После окончания срока проращивания, вычисляют процент нормально проросших семян.

Результаты оценки показывают, что проращивание семян различных сортов пшеницы на полиакриламидном геле обеспечивает за счет стабилизации условий увлажнения увеличение всхожести на 6-7%. Статистическая обработка экспериментального материала показывает, что новая модификация метода отличается более высокой точностью и достоверностью, о чем свидетельствуют, менее существенные, в пределах от 3 до 4% отклонения от среднего из четырех повторений.

Оценка аллелопатической активности предшественника проводилась с использованием метода, который предусматривает проращивание в растильнях семян озимой пшеницы в почве, отобранной в корнеобитаемом слое предшествующей культуры с последующим вычислением процента всхожести, который является косвенным показателем степени аллелопатического воздействия [130]. Названный показатель является определяющим при оценке целесообразности дальнейшей апробации предшественника.

Для этого четыре пробы семян (по 100 штук в каждой) озимой пшеницы замачивают в течение 20-ти минут в теплой (35 - 40С) воде, после чего высевают в растильни, заполненные на 3/4 почвой, отобранной в корнеобитаемом слое (5 - 30 см) с полей предшественников. Глубина заделки 1,0 - 1,5 см, а влажность почвы 55-60 % от ПВ.

Проращивание проводят в течение семи суток в термостате, без доступа света при температуре 25 - 28С. По окончании проводят подсчет процента взошедших проростков, на основе чего дают заключение о степени аллелопати-ческого воздействия предшественника. Морозостойкость озимой пшеницы определялась при промораживании проростков в пучках по методике Самыгина.

Похожие диссертации на Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья