Калужский филиал Московской Сельскохозяйственной Академии  им. К.А. Тимирязева

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2005 год, Том 2, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

В современных условиях с/х производства сорт  стал одним из важнейших компонентов научно обоснованного земледелия. Это и предопределило широкий интерес к модели сорта. Над моделями сортов работают  генетики, селекционеры, физиологи. Проблема  интенсификации  растениеводства и практическая селекция нуждаются в физиологических данных, которые могли бы быть использованы в процессе создания новых сортов и при  разработке агротехники применительно к генотипу. В связи с этим изучение закономерностей фотосинтетической деятельности у  различных по продуктивности сортов пшеницы  позволит оценить признаки и свойства фотосинтетического аппарата определяющие высокую продуктивность растений. В частности, селекция на высокую продуктивность пшеницы может быть успешной при использовании показателей фотосинтеза растений, поскольку последний является основным фактором продуктивности растений. Однако, при  достаточном объеме данных  не сформировалось четкого представления  о физиолого-генетическом варьировании признаков  фотосинтетической деятельности у озимой пшеницы  в связи с ее продуктивностью.  
Развивая прикладные аспекты исследований фотосинтеза, А.Т. Мокроносов (1983) уделяет большое внимание проблеме связи фотосинтеза и селекции. Он развивает представление об экстенсивном и интенсивном типах продукционного процесса и , соответственно экстенсивном и интенсивном путях селекции, показывает, что экстенсивный путь селекции связан с созданием растений способных формировать в агроценозах высокий ассимиляционный потенциал, но при этом сам фотосинтетический аппарат и его активность не затрагиваются. По мнению А.Т.Мокроносова (1983), экстенсивный путь  развития исчерпал свои возможности, а поэтому единственно возможное направление селекции   должно основываться  на интенсификации  фотосинтетической активности самого фотосинтетического аппарата- единицы площади листа и хлоропластов. А.Т. Мокроносов обращает внимание селекционеров на тот факт, что создание сортов с высоким К хоз резко увеличивает запрос на фотосинтез и может вызвать длительную и устойчивую активацию фотосинтеза на фенотипическом уровне. Изучение морфофизиологических показателей фотосинтетической деятельности растений составляющих агрофитоценоз, представляется перспективной целью для разработки идеотипа растений сорта.( В.П. Беденко,2003)
Цель проводимых исследований – изучение морфофизиологические показатели   сортов озимой  пшеницы   разных этапов селекции в  НИИ СХ ЦР НЗ. Изучались сорта  Заря, Инна, Московская - 39, Галина, Немчиновская-24..  В качестве стандарта использовалась  одна из исходных  родительских форм - сорт  Мироновская-808.Опыт был заложен в 2002г. в 4-х кратном повторении ,расположение делянок систематическое. Площадь делянки 10 м2..Технология возделывания - общепринятая для зоны. Исследования проводили в основные фазы вегетации растений
 Изучение динамики  формирования  листовой поверхности  в процессе  онтогенеза является одним из ведущих мест в определении фотосинтетической деятельности   растений. Многими исследованиями  показано, что урожайность находится в прямой зависимости  от фотосинтетических параметров ,особенно площади листьев  
Чаще  всего снижает урожай растений недостаточно быстрый рост площади листьев и ее ограниченные размеры. Вместе с тем урожай растет не всегда вместе с площадью листьев, а только  при увеличении ее до определенных размеров, после чего рост урожая прекращается  В связи с этим встает вопрос об оптимальной площади листьев посевах и об оптимальных графиках ее формирования  Причем наилучшей считается такая ее величина  их относительной площади, при которой все листья обладают за день суммарным фотосинтезом, превышающим суммарное дыхание. Широкое варьирование оптимальной площади листьев в зависимости от условий возделывания растений и от их сортовых  и видовых  особенностей, предполагает не только тесную  корреляцию хозяйственного урожая с площадью, но и отсутствие таковой. В межфазный период кущение-выход в трубку у всех изучаемых сортов, кроме Мироновской - 808,нарастание площади листьев происходило равномерно одинаково. У сорта Мироновская -808  шел интенсивный прирост  вегетативной массы. К концу мая наибольшая   площадь листьев сформировалась  у сорта Мироновская –808  и к началу июня она достигла максимума. Такая же закономерность отмечена и у сорта Заря.
У остальных сортов  максимальная площадь листьев сформировалась к фазе   колошения .Сорта  Немчиновская –24, Галина, сформировали  небольшую площадь листьев, которая соответственно составила 1,77 и 1,94  дм/раст. Удельная  поверхностная плотность листьев является показателем содержания основных структурных и функциональных элементов фотосинтетического аппарата в единице площади и мерой толщины его. Для сортов интенсивного типа  Московская -39,Галина и Немчиновская - 24  характерна высокая плотность листьев  в сравнении с другими сортами.  Таким образом варьирование площади листьев   в  зависимости от сортовых особенностей предполагает не только тесную корреляцию хозяйственного урожая с ней , но и отсутствие таковой, что компенсируется большей величиной  УППЛ. Исследование потенциальной интенсивности фотосинтеза пшеницы различного зкологического происхождения свидетельствует  о существенных различиях в интенсивности процесса. Наиболее высокими максимальными значениями потенциального фотосинтеза обладали образцы степной экологической группы, наименьшими- приполярной, скандинавской и  дальневосточной. В связи с этим представляют интерес данные о более активной ассимиляции у листьев с ксероморфной  структурой. Среди изучаемых сортов наблюдались  различия по  удельной поверхностной плотности листьев. Сорта  более поздних этапов селекции - Немчиновская -24, Галина характеризуются  более высокими  значениями по этому показателю, что дополнительно подтверждает данные о более  активной ассимиляции  у растений с ксероморфной структурой, т.к. в процессе создания данных сортов использовался исходный материал  южного региона. У этих же сортов  наблюдались и большие величины  фотосинтетического потенциала листьев. Проведенное изучение динамики нарастания массы колоса показало, что для сортов современного этапа селекции  характерна  высокая интенсивность  налива колоса  на первых этапах его развития,  снижение ее к фазе колошения  а после цветения  вновь наблюдается  подъем .Сорта современной селекции отличались большей интенсивностью  налива колоса и более высокой величиной убыли массы стебля в процессе реутилизации, что говорит о более интенсивном использовании пластических веществ в процессе формирования урожая.                                                                                               
 При общем интенсивном росте и при большой  фитомассе можно получать очень высокие и очень низкие урожаи. Направленность синтетических процессов на формирование хозяйственной части урожая  характеризуется  коэффициентом хозяйственной эффективности, который показывает долю хозяйственного урожая в общем биологическом урожае. Этот показатель наиболее высокий у сортов Немчиновская -24 и Галина, составляет соответственно- 0,51 и 0,70 Сорта сформировали более крупное и выровненное  зерно. У новых, высоко продуктивных сортов  усилились  донорно-акцепторные отношения между колосом и листовым аппаратом, о чем свидетельствуют  более высокие показатели удельной зерновой продуктивности растений (УЗПР),которые отражают зерновую нагрузку на  единицу листовой поверхности. Решающее значение для распределения веществ в  растении  имеет аттрагирующая сила  центров потребления ассимилятов: доля веществ, идущих на построение соломины зависит  от относ. Крупный колос не только притягивает к себе относительно больше ассимилятов,, но и стимулирует отток веществ после завершения ее роста, т.е. после цветения. Однако следует отметить, что все изучаемые сорта сформировали  достаточно  высокую урожайность. Наименьшая  урожайность отмечена у сорта  Заря, которая составила  53,6 ц/га. Превышение урожайности сортов  Немчиновская-24 и Галина  над этим сортом составило  соответственно 19,2 и 22,8 ц/га.
Таким образом, новые сорта  интенсивного типа   Немчиновская -24, Галина характеризуются более  высокой активность  фотосинтетического аппарата растений   и более  лучшей сбалансированности донорно – акцепторных отношений  в пользу формирования зерна, что в целом отразилось на формировании более высокого урожая этих сортов. Особенности фотосинтетической продуктивности в репродуктивный период, перераспределение продуктов фотосинтеза и азотистых веществ у высокорослых и низкорослых сортов озимой пшеницы могут быть использованы в селекционной практике. Селекция на высокую продуктивность по морфофизиологическим показателям  фотосинтеза позволит  получить гибридные формы для создания сортов интенсивного типа.

 Литература :
1.Беденко В.П.,Коломейченко В.В. Фотосинтетические аспекты продукционного процесса озимой пшеницы.Изд. ОрелГАУ,2001.127 с.
2.Мокроносов А.Т. Фотосинтетическая функция и целостность растительного организма.М.,Наука,1983.