Введение к работе
Актуальность темы. Северо-Кавказский регион благоприятен для возделывания земляники - основной ягодной культуры. Однако резкие колебания погодных факторов и довольно частые длительные засушливые периоды, могут привести к существенному снижению урожая (Мочалов В.В.,1959; Киртбая Е.К.,1989)] При этом использование искусственного орошения на ягодниках повышает стоимость продукции и ухудшает качественные показатели почвы. Поэтому особое значение приобретает устойчивость сортов земляники к дефициту воды, обеспечивающей более полную реализацию потенциальной продуктивности. Такие сорта имеют несомненное преимущество в случае возникновения экстремальной ситуации по водообеспеченности (Жученко А.А.,1990). В свете поставленной проблемы становится приоритетной селекция земляники на это хозяйственно ценное свойство. Однако без физиологической оценки селекционного материала отбор на засухоустойчивость будет не эффективен. Актуальность и своевременность таких исследований подтверждается постоянно повышающимся спросом на сорта адаптированные к засушливым условиям региона.
Чувствительность земляники к недостатку влаги определяется, прежде всего, сравнительно неглубоким расположением основных корней, большой, по отношению к размерам куста, листовой поверхностью. Другой ее биологической особенностью является способность сохранять листовой аппарат в зимний период вегетация. Можно предположить, что у земляники выработались специфические механизмы адаптации связанные с перезимовкой. Их изучение ранее не проводилось, хотя представляет большой интерес не только с точки зрения селекции, но и с общебиологических позиций - взаимодействие компонентов системы "генотип-среда".
Цель и задачи исследований. Целью данных исследований являлось изучение механизмов адаптации растений земляники к среде с учетом генотипических особенностей в годичном цикле развития, а также оценка на засухоустойчивость и
4 і ,
отбор сортов и гибридов, приспособленных к неорошаемым условиям выращивания.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
изучить водный режим, рост и развитие растений земляники с учетом генотипи-ческих особенностей в контролируемых условиях водообеспеченности;
оценить степень засухоустойчивости сортов и гибридов земляники в условиях естественного водообеспечения;
исследовать динамику водного режима земляники и ее морфоанатомические характеристики в годичном цикле развития растений;
выявить закономерности структурно-функциональной организации растений земляники, связанные с процессами адаптации.
предложить направления селекции земляники на засухоустойчивость
Научная новизна исследований. Установлено, что засухоустойчивость сортов и гибридов земляники не связана со сроком созревания ягод и потенциальной продуктивностью. Показано, что у засухоустойчивых сортов водопотери не должны превышать 40-42 %. Определено, что универсальным процессом, регулирующим водный режим земляники в годичном цикле развития, является изменение водоудерживающей способности листьев. Впервые установлены закономерные морфоанатомические сезонные изменения у земляники обусловленные особенностями генотипа и условиями среды. Показано, что смена генераций листьев повышает адаптационные возможности земляники. Установлено отсутствие глубокого покоя у растений земляники в зимний период, поэтому активность физиологических процессов у нее начинает возрастать во второй половине февраля. Предложено проводить диагностику засухоустойчивости селекционного материала в конце июля
- начале августа, т.к. в этот период отмечаются наиболее существенные различия
между сортами по значениям морфофизиологических признаков. Впервые выявле
но, что поражение растений земляники пятнистостями приводит к существенному
ухудшению их водообеспеченности, за счет уменьшения водоудерживающей
способности листьев, а также снижению содержания хлорофилла, его устойчивости
к обезвоживанию и возрастанию концентрации антоцианов. Предложены направления селекции (оценка и отбор) на засухоустойчивость. В качестве доноров засухоустойчивости рекомендуются сорта: Белруби, Гера, а также гибриды №12-12; 12-5; 12-8 (Белрубих Санрайз).
Практическая ценность работы. В процессе работы выделены засухоустойчивые сорта и гибриды земляники, а также доноры засухоустойчивости для использования в селекции; установлены оптимальные сроки диагностики засухоустойчивости в климатических условиях Краснодарского края; предложены методические приемы для повышения эффективности оценки и отбора селекционного материала земляники на устойчивость к засухе в том числе диагностическая шкала (Белруби, Гера, Трубадур).
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на XVII Мичуринских чтениях (Мичуринск, 1997); на Международной научно-практической конференции "Садоводство и виноградарство XXI века" (Краснодар, 1999), а также на 10 региональных и краевых научно-практических конференциях молодых ученых (Краснодар1995, 1995, 1997, 1998,1999; Анапа1996,1997,1998; Геленджик 1995; Горячий Ключ1994) и были отмечены дипломами.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, рекомендаций, списка литературы из 236 наименований (в том числе 41 иностранных) и 5 приложений. Материалы диссертационной работы изложены на 168 страницах машинописного текста, содержат 35 таблиц и 13 рисунков.
