Введение к работе
Актуальность темы. Ячмень - универсальная культура как по широте распространения, так и по ее использованию.
Сорт - важнейший фактор увеличения урожайности, а его продуктивность, как интегральный показатель, формируется в результате взаимодействия многих процессов и систем в онтогенезе растений.
Морфофизиологический тип растений сорта, определяющий максимально возможную потенциальную продуктивность, обеспечивает дальнейший прогресс в селекции. Изучение в онтогенезе морфофизиологических показателей на уровне целого растения необходимо для формирования потенциальной продуктивности и реализации ее в репродуктивный период.
Современные представления об основных принципах и путях повышения урожайности базируется на комплексной теории фотосинтетической продуктивности (Ничипорович А.А., 1956, 1963, 1977; Watson, 1956 и др.). Фотосинтетическая деятельность растений в посевах, определяющая размеры урожаев, включает ряд показателей: размеры фотосинтетического аппарата, быстрота его развития и продолжительность работы; показатель чистой продуктивности фотосинтеза, как суммарный результат процессов фотосинтеза и дыхания; интенсивность фотосинтеза листьев; коэффициент хозяйственной эффективности и другие.
Слабо изученным вопросом являются особенности фотосинтетической деятельности у сортов ярового ячменя и их продуктивных процессов.
С позиций селекции исследования особенностей фотосинтетической деятельности ярового ячменя в условиях недостаточного увлажнения до сих пор остаются проблемными. Дальнейшее развитие и усложнение селекционных программ требует активного поиска новых подходов и эффективных методов создания исходного материала, позволяющих выявить и реализовать в онтогенезе потенциальные возможности растений ячменя. В связи с этим остается весьма актуальным изучение морфофизиологических элементов продуктивности особенностей функционирования фотосинтетического аппарата растений ярового ячменя в онтогенезе, обеспечивающих выявление исходного материала с повышенной продуктивностью для его использования в селекции ярового ячменя в Центрально-Черноземном селекцентре.
Цель исследований. Целью настоящей работы является изучение значимости морфологических и физиологических показателей в селекции сортов ярового ячменя на продуктивность у различных экотипов ячменя и выявление перспективы использования в процессе селекции сортов западноевропейского и степного экотипов.
Задачи исследований:
- Изучить морфологические и физиологические показатели продуктивности у сортов западноевропейского и степного экотипов, районированных :ортов ячменя различных сортосмен и сортов отдела селекции ярового ячменя ИИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева.
Определить значение морфофизиологических показателей в селекции ячменя на продуктивность.
Выявить характер корреляционных связей между морфологическими и физиологическими показателями продуктивности сортов ярового ячменя.
Выявить взаимосвязь между основными показателями фотосинтетической деятельности растений в посевах и урожаем зерна в зависимости от сортовых особенностей растений ярового ячменя.
Научная новизна. Научная новизна работы состоит в том, что впервые на исходном материале ярового ячменя различного происхождения изучены 6 морфологических и 7 физиологических показателей продуктивности, установлена их взаимосвязь и показана значимость изученных признаков в селекции ярового ячменя на продуктивность в условиях недостаточного увлажнения.
Обоснованы физиологические признаки-индикаторы продуктивности: число и площадь листьев на растении и площадь подфлагового листа, которые тесно связаны с морфологическими: продуктивная кустистость, надземная биомасса растений и озерненность колоса, и рекомендованы для использования в селекции на продуктивность. Показатели: длина колоса и масса зерна с колоса коррелируют с продуктивной кустистостью и озерненностью колоса при отсутствии связей с физиологическими показателями продуктивности.
Обоснована возможность дальнейшего прогресса селекции ярового ячменя на продуктивность и стабильность и определены перспективы использования в селекции продуктивного исходного материала различного происхождения.
Практическая ценность.
-
Установлено влияние морфологических и физиологических признаков на продуктивность ярового ячменя для сортов степного и западноевропейского экотипов.
-
Выявлены различия по морфологическим и физиологическим показателям сортов ячменя разных сортосмен Воронежской области.
-
Выделены сорта, обладающие более эффективной фотосинтетической деятельностью, и даны предложения по их использованию в дальнейшей селекции. - ...
-
Выделены сорта, характеризующиеся стабильной и активной работой фотосинтетического аппарата, для их использования при селекции ярового ячменя в зоне неустойчивого увлажнения.
-
Даны предложения по физиологическим признакам продуктивности и их использования в оценке селекционного материала.
Положения, выносимые на защиту:
1. Выявлены 6 морфологических признаков: продуктивная кустистость, длина главного колоса, число зерен в главного колоса, масса зерна с главного колоса, масса 1000 зерен, сухая надземная биомасса, ответственные
за продуктивность растений, и установлены сортовые различия по данным признакам в экологических группах.
-
Обоснованы 7 физиологических показателей: число и площадь листьев на растении, ширина подфлагового листа, содержание и соотношение хлорофиллов в листьях верхнего яруса, чистая продуктивность фотосинтеза, коэффициент хозяйственной эффективности, ответственные за продуктивность растений у сортов ярового ячменя различного происхождения и установлены различия между ними.
-
Доказана прямая корреляционная взаимосвязь величины ассимиляционного аппарата с морфологическими признаками и выявлена специфика его формирования и фотосинтетическая активность у сортов ячменя различного происхождения.
-
Обоснованы сортовые различия по морфологическим и физиологическим показателям продуктивности у сортов разных сортосмен в Воронежской области и сортов селекции Центрально-Черноземного селекцентра и установлена специфика продукционного процесса данных сортов ярового ячменя.
-
Сорта, обладающие эффективной и стабильной фотосинтетической деятельностью, более продуктивны в условиях неустойчивого увлажнения.
Апробация работы. Материалы и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на научной конференции, посвященной 25-летию Центрально-Черноземного селекционного центра (Каменная Степь, 1994); на Ученых советах НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева (1992-1995 гг.); на научно-практической конференции: «Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского региона» (Кннель, 1997 г.).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 2-х научных работах.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики почвенно-климатических условий места проведения опытов, материалов и методов исследований, результатов и их обсуждения, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 164 страницах, содержит 31 таблицу и 14 рисунков. Список литературы состоит из 238 наименований, в том числе 33 на иностранных языках.
