Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии

Морфогенетические закономерности формирования продуктивности озимой ржи (Secale cereale L.)

Автореферат докторской диссертации по биологии

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

 

Увеличение продуктивности колоса обусловлено увеличением количества зёрен в нём и/или массы зерновки, а увеличение массы побега - увеличением его удельной плотности. Это указывает на то, что селекция озимой ржи сопровождалась перестройкой системы взаимосвязей компонентов продуктивности, а сложившаяся новая система корреляций отражает специфику направления их эволюции (Ростова Н.С., 1990). В данном случае эволюция шла в направлении увеличения роли колоса. Этому были подчинены и морфо-анатомические особенности стебля - осевого органа, связывающего все другие органы и части в одну конструкцию иа оказывающего непосредственное влияние на их развитие (Попов Г.И., Васько В.Т., Пугач Н.Г., 1986).

Рис. 2. Элементы структуры урожая сортов озимой ржи

разных этапов сортосмены

Создание сортов с новой архитектоникой с эволюционной точки зрения представляет собою процесс преобразования онтогенетических корреляций развития, основанный на нарушении существовавшего и создании нового варианта интегрированности генома (Фесенко Н.В., Мартыненко Г.Е., 1992), который не всегда может быть удачным в эволюционном отношении. Последнее, вероятно, имело место при селекции сортов озимой ржи, возделывавшихся в ЦЧР. Основанием для такого заключения является то, что увеличение плодовитости (количества зерновок на единице площади и растении) озимой ржи в процессе сортосмены в независимости от условий возделывания наблюдалось только в первый период. В дальнейшем оно имело место только при возделывании сортов по пару.

Изучение устойчивости сортов к неблагоприятным условиям показало, что по всем изученным факторам, за исключением устойчивости к полеганию, сорта последующих сортосмен уступали наиболее старому сорту - МУП. Меньше это было выражено у сорта Таловская 12, представлявшему новый морфотип этой культуры. Новые сорта оказались менееа приспособленными к условиям произрастания. Об этом свидетельствуют данные таблицы 1, полученные с использованием методики А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылёвой (1985).

В процессе сортосмены, наряду с увеличением урожайности (u+vi), увеличивалась её нестабильность, т.е. терялась способность сортов поддерживать с помощью регуляторных механизмов свойственный им уровень урожайности в различных условиях среды, о чём свидетельствуют значения ?2 CACi и Sgi (показатели, соответственно, стабильности и относительной стабильности). Причиной этого явилось ослабление в популяции процессов компенсацииа и резкое увеличение процессов дестабилизации (значенияа Kgi резко увеличивались). Оптимум соотношения процессов компенсации и дестабилизации был характерным для сорта Харьковская 55 (Kgi ? 1). У более новых сортов Саратовская 5 и Таловская 12 процессы дестабилизации значительно преобладают. Это существенно снижает их адаптивные способности и селекционную ценность. Для реализации заложенных в них более высоких потенциальных возможностей они требуют специфических, более комфортных условий. В то же время, эти более высокие потенциальные возможности и обуславливают более высокий уровень общей адаптационной способности (vi) по признаку лурожайность.

Таблица 1 - Параметры адаптивной способности и стабильности урожайности сортов разных сроков сортосмены

Сорт	u+vi	vi (ОАС)	?2(G x E)gi	а?2 САСi	? САСi	аl gi	s gi	СЦГi	K gi
МУП	3,15	-0,93	9,68	23,41	4,84	0,41	15,4	19,19	0,42
Воронежская СХИ	3,78	-0,30	5,39	43,00	6,56	0,12	17,4	21,07	0,78
Харьковская 55	4,39	0,29	8,34	59,66	7,72	0,14	17,6	24,20	1,08
Таловская 12	4,23	0,17	28,27	124,62	11,16	0,23	26,4	13,87	2,25
Саратовская 5	4,87	0,83	17,45	105,94	10,29	0,16	21,10	22,44	1,91

Косвенным подтверждением этого нежелательного процесса, кроме более низкой урожайности по худшему предшественнику, является тенденция к снижению сохранности растений к уборке, что особенно чётко проявляется при выращивании сортов в более жёстких условиях (по гороху на зерно). Кроме этого, по рядуа признаков (масса зерна с колоса, количество побегов на единице площади, озернённость колоса, продуктивность растения) разрыв междуа их значениями при выращивании по пару и гороху на зерно по мере сортосмены, как правило, возрастал. Основной причиной этого является, вероятно, то, что при селекции этой культуры, отличающейся, в сравнении с другими зерновыми культурами, высокой общей адаптивной способностью (Жученко А.А., 2004; Goncharenko A.A., 2007), главное внимание уделялось её наиболее слабому месту - плохой технологической пригодности из-за неустойчивости к полеганию. Другие признаки оставались вне поля зрения селекционера или им уделяли недостаточно внимания.

СВЯЗЬ УРОЖАЙНОСТИ С ЕЁ ЭЛЕМЕНТАМИ

Расчеты коэффициентов корреляции между урожайностью и отдельными элементами у сортов Таловская 15 (Т-15) и Саратовская 5 (С-5) показали, что наиболее часто урожайность достоверно (Р ? 0,95) коррелировала с количеством продуктивных побегов на единице площади, массой зерна с колоса и урожайностью надземной биомассы: в 86,4; 59,1 и 47,0% случаев соответственно. Представляют особый интерес данные о том, какие элементы оказывают наибольшее влияние на урожайность в различных условиях. В связи с этим были определены и проанализированы коэффициенты корреляции между урожайностью и её элементами в благоприятные и неблагоприятные годы. В первом случае урожайность равнялась 6,0 и более, а во втором - 4,0 и менее т/га. Полученные данные свидетельствуют о том, что в общих чертах оба сорта, хотя и относятся к разным морфотипам, но в благоприятных и неблагоприятных условиях формируют урожай весьма сходно. В благоприятных условиях урожайность увеличивается аблагодаря более густому продуктивному стеблестою и более продуктивному колосу. В неблагоприятных же условиях урожай снижается из-за недостаточного количества сохранившихся растений, а в связи с этим - меньшего количества продуктивных побегов и меньшего урожая надземной массы. В поведении изучавшихся сортов отмечены и некоторые отличия. Так, у сорта Саратовская 5 количество сохранившихся к уборке растений, особенно продуктивных, играет в формировании высокого урожая меньшую роль, чем у сорта Таловская 15.

Для сорта Таловская 15 характерна бoльшая зависимость урожайности в неблагоприятные годы от элементов продуктивности колоса и, в отличие от Саратовской 5, от количества сохранившихся растений - в благоприятные. Более чётко различие между сортами проявляется в неблагоприятных условиях, что, вероятно, обусловлено различиями в физиолого-генетических свойствах и архитектонике растений. Примером может служить поведение сортов в условиях засухи (рис.3).

 

Рис. 3. Связь урожайности разных сортов озимой ржи с элементами продуктивности в условиях засухи

В неблагоприятных условиях у обоих сортах наиболее чётко проявлялась зависимость урожайности от количества сохранившихся к уборке растений и связанного с ним количества продуктивных побегов. Поэтому для повышения стабильности урожайности и поднятия нижнего её порога, селекционная работа с озимой рожью должна быть направлена, прежде всего, на увеличение сохранности продуктивных растений и побегов к уборке.

Для разработки перспективной модели сорта очень важно знать, какие элементы могут обеспечить дальнейшее повышение урожайности и какие сдерживают её рост. В связи с этим представляют интерес данные путевого анализа рекордных урожаев. У сорта Саратовская 5 он равнялся 7,71, а у Таловской 15 - 7,70 т/га. Данные этого анализа приведены в таблице 2. Они позволяют предположить, что урожайность сортов типа Саратовская 5 можно повысить, увеличив густоту продуктивного стеблестоя, а у сортов типа Таловской 15а - сохранность растений к уборке и массу зерна с колоса.

Таблица 2 - Ранги по вкладу элементов продуктивности в формирование рекордных урожаев

Элемент продуктивности	Саратовская 5		Таловская 15
	прямой вклад	суммар-ный вклад	прямой вклад	суммарный вклад
Количество всходов	-4	-6	-5	6
Доля сохранившихся растений	-3	-3	-6	-6
Количество продуктивных растений	8	8	1	1
Количество побегов	6	4	-1	-1
Доля продуктивных побегов	7	7	-3	-4
Количество продуктивных побегов	1	1	6	4
Количество цветков в колосе	2	2	7	5
Озерненность колоса	4	3	4	-7
Количество зерен в колосе	-1	-1	-2	-2
Масса зерновки	9	-4	-4	-5
Масса зерна с колоса	-2	-2	3	2
Продуктивная кустистость	-5	-5	2	-3
К хоз	5	6	8	7
Масса надземной части растений	3	5	5	3

аа Примечание: знаком У-У отмечены ранги отрицательных вкладов

Чтобы определить, за счёт каких элементов у сортов типа Саратовская 5 можно увеличить густоту продуктивного стеблестоя, а у сортов типа Таловская 15 - густоту продуктивного стеблестоя и массу зерна с колоса, был проведен путевой анализ вкладов отдельных признаков в их формирование. Оказалось, что количество продуктивных побегов на единице площади у сорта Саратовская 5 определяет продуктивная кустистость, величина К хоз., уровень урожайности, масса зерна с растения и колоса и количество зёрен на растении. Вклад первых трех был положительный, а остальных - отрицательный. Это затрудняет прогноз. Вполне возможно, что реальным является лишь увеличение К хоз. и количества цветков в колосе.

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии