Изменение числа корней и побегов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изменение числа корней и побегов в онтогенезе растений озимого тритикале

Г.Н. Гудкова,

М.В. Кузенко

Культура тритикале создана руками человека с целью передачи свойств ржаного растения пшеничному. Селекционеры прежде всего хотели передать межродовому гибриду повышенную устойчивость ржи к неблагоприятным условиям перезимовки. В настоящее время создано много сортов тритикале с различной плоидностью, обладающих целым рядом полезных технологических свойств.

Сорта гексаплоидного озимого тритикале, созданные в лаборатории селекции пшеницы и тритикале Краснодарского НИИСХ им П.П. Лукьяненко, успешно конкурируют по уровню урожая зерна с озимой пшеницей, районированы и возделываются на производство зерна и зеленой массы в Краснодарском и Ставропольском краях [2].

Почвенно-климатические условия предгорной зоны Республики Адыгея отличаются от равнинной под Краснодаром большим коэффициентом увлажнения и большим содержанием глины в черноземе.

На полях Адыгейского НИИСХ проходит экологическое испытание ежегодно более 30 линий и сортов озимого гексаплоидного тритикале. Целью изучения является выделение сортов, наиболее пригодных для выращивания в Республике для производства зеленой массы и зерна, используемого и на корм животным, и на увеличение питательности хлебобулочных изделий.

Отсутствие болезней и вредителей у новой культуры определяет возделывание ее по ресурсосберегающей технологии с минимальным ущербом для окружающей среды. Научно-обоснованные рекомендации по внедрению наиболее пригодных для условий Республики сортов дадут основание для более широкого их использования.

Адыгейский НИИСХ расположен на северо-западе г. Майкопа. Климат умеренно-континентальный со сравнительно короткой мягкой зимой. В год выпадает 700-1000 мм осадков. Коэффициент увлажнения равен 0,3-0,4. Среднегодовая температура января - 3,5оС, июля +24оС. Максимум температуры + 41оС наблюдается в конце июля - начале августа.

Почва относится к слитым черноземам глинистого механического состава с содержанием гумуса около 4%, общего азота 0,33…0,27%, фосфора 0,17…0,11%. Характерной особенностью является выщелочность и очень плотное сложение, вследствие чего имеется тенденция к избыточному увлажнению пахотного горизонта в зимне-весенний период, а в засушливый период поверхность почвы сильно растрескивается.

Многолетние испытания показали различный уровень урожайности культуры озимого трикитале как по сортам, так и по годам. Для выяснения причин было предпринято изучение процесса формирования растений в онтогенезе, начиная с фазы кущения до полного созревания.

Для сравнения были взяты сорта озимого тритикале и сорт озимой пшеницы Горянка, районированные в Краснодарском крае в разные годы.

Пробы 10 растений отбирали на двух несмежных повторениях полевого опыта, заложенного согласно методическим указаниям государственного сортоиспытания. Агротехнические условия закладки опыта не отличались. Посев проводили все годы в оптимальный срок (1-5 октября) с нормой высева 4 млн всхожих зерен на один гектар, глубина заделки семян 4_5 см. Ежегодно в последнюю декаду марта проводили весеннюю подкормку в количестве 68 кг действующего вещества азота на гектар (200 кг аммиачной селитры в туках) как делянок тритикале, так и пшеницы.

Условия вегетации трех лет испытаний имели существенные отличия. Осень 2003 года была очень дождливой, количество осадков за осенние месяцы в 2,3 раза превысило среднемноголетнее за тот же период. Первые минусовые температуры установились с середины декабря. Январь и февраль характеризовались положительными температурами (+4,5оС и +2,8оС соответственно), однако заморозки в конце февраля - начале марта (утром до - 13оС) неблагоприятным образом сказались на озимых. В два раза большее количество осадков по сравнению со среднемноголетними данными и пониженные температуры отмечались в мае и июне 2004 года.

Осень 2004 года отличалась равномерным распределением осадков в пределах нормы, большим числом солнечных дней, отрицательные температуры на уровне - 6оС отмечены уже в начале декабря. Условия перезимовки были более суровыми: минимум (-17оС) при отсутствии снежного покрова отмечен в первой декаде февраля. Весна была относительно поздней, но без возврата холодов. В марте 2005 года выпало значительное количество осадков (341 мм по сравнению среднемноголетней 47 мм).

Осень 2005 года характеризовалась обилием осадков в октябре - месяце (121 мм при 58 мм среднемноголетней). Понижение температуры до отрицательных значений отмечалось в утренние часы в октябре, в ноябре и в декабре - месяце. Особенно низкие температуры установились в последней декаде января (минимум -29оС). В феврале и даже марте месяце наблюдались заморозки, однако выпавшие в декабре осадки в виде снега (2 нормы) и в феврале (более двух норм) не привели к промерзанию почвы под снежным покровом. В апреле 2006 года выпало почти 2 нормы осадков (91,8 против 53 мм). В мае, июне и июле количество осадков и температуры воздуха были на уровне среднемноголетних.

Озимая мягкая пшеница Горянка, районированная по Республике с 2001 года, является результатом совместной селекционной работы Краснодарского и Адыгейского НИИСХ. Сорт выращивается для производства продовольственного зерна и относится к группе ценных пшениц, отличается высокой стабильностью урожая зерна по разным предшественникам и срокам сева.

Сорт озимого тритикале Союз районирован по Краснодарском краю с 2000 года и в настоящее время является официальным стандартом в государственном сортоиспытанием этой культуры. Сорт позднеспелый, морозостойкий, относится к группе зерновых сортов.

Сорт озимого тритикале Конвейер зернокормового направления, сравнительно старый сорт, районирован с 1983 года по Краснодарскому краю. Он обладает повышенной морозостойкостью, засухоустойчивостью и хорошим выходом зеленой массы в фазу колошения.

Сорт озимого тритикале Прорыв зернового направления, районирован с 2004 года, выколашивается и созревает на 3-5 дней раньше сорта Союз, среднеспелый.

Сорт озимого тритикале Валентин предложен в список, рекомендуемых для производства сортов, с 2007 года. Сорт зернокормового типа, среднепоздний, имеет короткий период яровизации, формирует зерно и при раннем яровом посеве (марте). Он пригоден для использования на зернофураж и в зеленом конвейере для приготовления силоса, сенажа, гранул, брикетов. Зерно обладает высокими хлебопекарными качествами, с содержанием клейковины до 21%.

Результаты изучения

В первый год изучения сравнивали органогенез 3-х сортов озимого тритикале. В осенний период растения тритикале имели хорошо развитую первичную систему корней, состоящую из 4-5 зародышевых корней, у нижней части семядоли (щитка) и 2-3 сравнительно тонких корешков, выходящих из основания колеоптиля. Выше образуется верхний или вторичный ярус корней, называемых узловыми. Эти корни в раннюю фазу кущения часто представлены крупными бугорками, а вырастая, они значительно толще (в 2-3 раза) корешков нижнего яруса. У большинства растений озимого тритикале хорошо выражено нижнее подземное междоузлие между колеоптильным узлом и узлом первого настоящего листа. Длина его составляла от 1 до 5 см. у растений тритикале подземное междоузлие равнялось 2-4 см, а у пшеницы озимой было короче - 1-2 см.

Высота растений перед уходом в зиму составляла 12-14 см у сортов тритикале и 15_18 см у озимой пшеницы. Растения отличались количеством листьев на главном побеге. Если тритикале уходили в зиму с 4-5 листьями, то сорт Валентин закладывал на 1 лист больше также, как и пшеница Горянка.

Кущение злаков представляет собой процесс закладки побегов в сближенных узлах нижних листьев [1]. В основании колеоптиля или первого листа закладывается побег второго порядка, в основании нижнего листа этого побега в свою очередь закладывается побег третьего порядка и т.д. В наших условиях, мы учитывали побеги длиной более 2 см, остальные маленькие не учитывали.

Дифференцированно пришлось подойти и к количеству корней в осенний период. Считали только узловые корни, достигшие длины более 0,5 см. Сравнение по числу корней осенью показало очень незначительные колебания числа первичных корней как у растений одного сорта, так и между сортами. Поэтому в дальнейшем было решено сравнивать растения только по числу узловых корней.

В таблице 1 представлено число побегов и узловых корней у изучаемых сортов в первой декаде декабря за три года исследований. Видно, что условия осени значительно отражаются на степени развития элементов узла кущения.

Очень влажная сравнительно теплая осень 2004 года способствовала в 1,5-2 раза большему числу заложившихся органов. Максимальным количеством, как побегов, так и корней выделился сорт Прорыв.

Сорт Конвейер, имея одинаковое число побегов с сортом Союз, образовал большее число корней (таблица 1).

Озимая пшеница, отличается с осени меньшим числом элементов, независимо от года вегетации.

Таблица 1 Состояние растений озимого тритикале и озимой пшеницы перед уходом в зиму (АНИИСХ, декабрь 2003-2005 гг.)

тритикале ржаной пшеница озимый

Весенние пробы брали в конце третьей декаде марта перед внесением весенней подкормки. По всем изучаемым сортам было отмечено увеличение числа побегов и корней за счет вегетации растений в зимний период 2004 года и весеннего возобновлением роста в 2005 и в 2006 годах.

Весной отмечали отмирание 1-2 нижних листьев главного побега у растений озимого тритикале и лишь побурение кончиков нижних листьев у пшеницы Горянка.

В период перезимовки 2003-2004 года у растений озимого тритикале число побегов увеличилось в 2 раза, а число корней в 3 раза по сравнению с осенней пробой (таблицы 1 и 2). Зимой 2005 года отмечен лишь рост корней и незначительный прирост побегов у сортов Союз, Валентин, Горянка. Сорта Конвейер и Прорыв удвоили число побегов (табл.2). По числу корней изучаемые сорта значительно отличались между собой.

Таблица 2 Состояние растений озимого тритикале и озимой пшеницы весной в фазу кущения (АНИИСХ, март 2004-2006 гг.)

В фазу трубкования (апрельские пробы) отмечается по всем сортам уменьшение числа побегов (отмирание слаборазвитых побегов), но увеличение числа корней у всех сортов в 2 раза, по сравнению с предыдущей пробой.

Увеличение числа узловых корней отмечается до начало формирования зерна, хотя число продуктивных побегов составило во все годы изучения 2-3 и колебания его незначительны (табл.3).

Таблица 3 Характеристика растений озимого тритикале в период созревания зерна (АНИИСХ, июль 2005-2006 гг.)

Пояснение: К - узловые корни, П - побеги.

Интерес представляет отношение числа узловых корней на один побег. В онтогенезе изучаемых растений число корней постоянно растет. Число корней на один побег имеет сравнительно высокую связь (0,72) с урожаем зеленой массы. Корреляция этого признака с урожаем зерна слабая, так как урожай зерна у тритикале связан с различной фертильностью колоса и выполненностью зерна. В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Растения озимого тритикале имеют большее число побегов и корней в период кущения-трубкования по сравнению с озимой пшеницей. 2. Число узловых корней растет до фазы созревания зерна, а отмирание побегов отмечено с фазы трубкования. 3. Соотношение числа корней и побегов имеет высокую корреляцию (0,72) с урожаем зеленой массы озимого тритикале. Наибольшее число узловых корней на один побег характерно для растений сорта Конвейер, районированного более десяти лет назад.

Примечания

1. Куперман Ф.М. Биология развития растений. - М., 1982 - 343 с.

2. Тимофеев В.Б. Технология возделывания озимого тритикале в Краснодарском крае / В.Б. Тимофеев, В.Я. Ковтуненко, Л.Ф. Дудко, И.Н. Кудряшов, Н.И. Лысак. Материалы научно-практической конференции «Зеленая революция П.П. Лукьяненко» / К.Н. Пшеница и тритикале - Краснодар. Сов. Кубань, 2001 - с.154-164.

Размещено на Allbest.ru