Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Проблема засухоустойчивости сельскохозяйственных растений в условиях Среднего Поволжья всегда актуальна: здесь в засушливые годы урожайность зерновых культур снижается в два и даже четыре раза по сравнению с благоприятными. За период 1911 - 1995 гг. в Самарской области 36 лет были засушливыми, в том числе за последние десять лет - шесть (1987-1989, 1991-1992, 1995 гг.).
Частая повторяемость засух препятствует эффективному использованию природных почв региона и требует наличия сортов, сочетающих высокую засухоустойчивость с повышенной продуктивностью. В 1923 г. П.Н.Константинов указывал, что среди мер борьбы с засухами, наряду с организацией севооборотов и общим повышением уровня техники земледелия, селекция растений должна занимать одно из самых видных мест.
Выведение засухоустойчивых сортов возможно при наличии в распоряжении селекцентра надежных методов определения этого признака. Саратовскими селекционерами разработан метод полевой оценки засухоустойчивости растений, который издавна применялся в селекционной практике. На сегодняшний день актуальным является использование и других , в том числе физиологических методов, которые косвенно свидетельствуют о степени засухоустойчивости и дополняют полевой метод оценки.
Н.И.Вавилов писал в 1931 году: "Со стороны физиологии мы еще не имеем надежных и простых способов, которые позволили бы нам легко в течение одного вегетационного периода отличать засухоустойчивые формы. Поэтому пока приходится довольствоваться суммарными наблюдениями за ряд лет для того, чтобы выделить наиболее устойчивые сорта. Нужно вызвать все напряжение физиологической исследовательской работы, чтобы незамедлительно, в ближайшие годы, получить эти методы".
Одним из наиболее эффективных физиологических методов является использование показателя водоудерживающей способности листьев. Этот метод наряду с другими (выход электролитов, использование засушников, изучение сосущей силы семян и др.) исследовался сотрудниками ВИР в условиях Среднего Поволжья. Он показал свою пригодность для определения засухоустойчивости сортообразцов яровой пшеницы из мировой коллекции и высокое совпадение с полевой оценкой.
Нами впервые в регионе было проведено изучение возможности использования этого метода в селекции яровой пшеницы. Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научных исследований пшеницы Поволжского НИИСС Российской академии сельскохозяйственных наук.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Цель нашей работы состояла в изучении водоудерживающей способности листьев у новых сортов яровой пшеницы, возможности использования этого показателя в селекции на засухоустойчивость и выделения сортов, сочетающих высокую продуктивность с засухоустойчивостью.
В задачи исследований входило :
изучение связи хозяйственно-ценных признаков сортов с водоудерживающей способностью листьев;
определение влияния характера накопления биомассы растений на водоудерживающую способность листьев;
выявление морфологических признаков растений, тесно коррелирующих с водоудерживающей способностью для отбора засухоустойчивых форм;
водоудерживающей способности сортов и характера накопления ими биомассы;
изучение водоудерживающей способности у различных по скороспелости сортов;
сравнение оценок засухоустойчивости сортов, определенных полевьш методом и через показатель водоудерживающей способности листьев;
определение возможности использования показателя водоудерживающей способности для дифференциации сортов по засухоустойчивости и продуктивности;
выделение засухоустойчивых, продуктивных сортов мягкой яровой пшеницы с использованием показателя водоудерживающей способности листьев.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате исследований впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья изучены показатели водоудерживающей способности листьев у сортов мягкой яровой пшеницы в сравнении с данными оценок засухоустойчивости полевым методом. Доказана эффективность показателя оставшейся воды в листьях после завядания и возможность его использования в качестве дополнительного к полевой оценке.
Впервые для лесостепи Среднего Поволжья установлено, что показатель водоудерживающей способности листьев связан с продуктивностью через вегетативную массу растений и определены их морфологические маркеры по засухоустойчивости.
Выявлено превосходство среднеспелых сортов по водоудерживающей способности листьев и продуктивности. Обнаружены существенные различия по водоудерживающей способности листьев между стандартами в фазу колошение-окончание роста. Поэтому предложено в качестве стандарта для сортов интенсивного типа использовать сорт Кутулукская, для полуинтенсивных -Саратовская 29.
Доказана возможность использования показателя водоудерживающей способности для дифференциации сортов по засухоустойчивости и продуктивности.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты исследований позволяют рекомендовать селекционным учреждениям лесостепи Среднего Поволжья:
использовать показатель водоудерживающей способности как дополнительный к полевой оценке засухоустойчивости сортов, наиболее эффективным является определение процента оставшейся после завядания воды в листьях по отношению к их сырой массе;
проводить отбор засухоустойчивых форм по величине вегетативной массы растений, главного побега и его степени развития;
в качестве стандарта по засухоустойчивости при селекции сортов интенсивного типа использовать сорт Кутулукская, полуинтенсивного типа - Саратовская 29;
размножить и передать в 1996-1998 гг. в государственное испытание новые сорта мягкой яровой пшеницы Эритроспермум 3062 и Лютесценс 3103.
Из изучавшегося автором материала выделен ряд сортов, отличающихся комплексом хозяйственно-ценных признаков и свойств, которые переданы для сортоиспытания в отдел селекции яровой пшеницы Поволжского НИИСС. С участием автора созданы новые сорта яровой пшеницы Эритроспермум 23, Кинельская 97, Средневолжская, Кинельская 59 и Кинельская 60, из которых Кинельская 60 проходит государственное испытание с
1995 г., а сорт Кинельская 59 введен в реестр сортов для седьмого региона РФ в 1995 году. За участие в создании сорта Кинельская 59 автор диссертации награждена медалью ВВЦ. ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
-
Лучшим показателем водоудерживающей способности является процент оставшейся воды в листьях от их сырой массы. Он может быть использован для выделения перспективных засухоустойчивых сортов мягкой яровой пшеницы как дополнительный метод к полевой оценке.
-
Морфологическими маркерами степени засухоустойчивости яровой пшеницы в фазе цветения являются высокая общая биомасса растения, масса мякины главного колоса в условиях засухи.
-
Не выявлена прямая связь показателя водоудерживающей способности листьев с продуктивностью растений. Однако, она проявляется через такие признаки-посредники, которые характеризуют их вегетативную массу.
-
Установлено превосходство среднеспелых сортов перед скороспелыми по водоудерживающей способности листьев и продуктивности.
-
Обнаружены существенные различия по водоудерживающей способности листьев между сортами-стандартами Саратовская 29 и Кутулукская в фазе колошение-окончание роста и их отсутствие в фазе кущение-трубкование.
-
Предложено использовать в селекции сортов интенсивного типа в качестве стандарта по засухоустойчивости сорт Кутулукская, полуинтенсивного типа - Саратовская 29.
-
Доказана возможность использования показателя водоудерживающей способности листьев для дифференциации сортов по засухоустойчивости и продуктивности.
-
С использованием показателя водоудерживающей способности листьев выделены новые засухоустойчивые сорта мягкой яровой пшеницы с высокой продуктивностью. Из них 12 сортов в 1995 году проходили изучение в конкурсном испытании, а два (Эритроспермум 3062 и Лютесценс 3103) рекомендованы к размножению и передаче в государственное испытание в 199б-1998гг.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований докладывались и обсуждались ежегодно на заседании отдела селекции яровой
пшеницы Поволжского НИИ селекции и семеноводства (1987. 1991-1995 гг.). кафедры ботаники и физиологии растений Самарской ГСХА и на научных конференциях (1991-1996 гг.), на совместном заседании отдела пшениц и лаборатории физиологии растений - ВНИИР имени Н.И.Вавилова (1996 г.), где получили положительную оценку. Производственная проверка работы проводилась на полях Поволжского НИИСС.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований рекомендованы в качестве методических разработок для оценки засухоустойчивости дополнительно к полевому методу отделу селекции яровой пшеницы Поволжского НИИСС, Самарского НИЙСХ, Ульяновского НИИСХ и Самарской ГСХА. С их использованием в Поволжском НИИСС созданы новые сорта, из которых 12 проходили в 1995 году изучение в конкурсном испытании. Выделенные из них сорта Эритроспермум 3062 и Лютесценс 3103 размножались в 1995 году и планируются к передаче в ГСИ в 1996-1998 гг.
Образцы перспективных форм переданы Самарскому НИИСХ, Ульяновскому НИИСХ и ВНИИР имени Н.И.Вавилова.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, включает 28 таблиц, 4 рисунка, 2 фотографии, 24 таблицы в приложении. Список литературы включает 253 наименований, в том числе 30 иностранных авторов.
