Характер цветения сортообразцов Triticum persicum
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА
2.1. Условия, место проведения опыта
2.2. Исходный материал
2.3. Методика проведения исследований
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕР ЦВЕТЕНИЯ СОРТООБРАЗЦОВ TRITICUM PERSICUM
3.1. Характер цветения сортообразцов Triticum persicum за 1998 г.
3.2. Влияние погодных условий на характер цветения соортообразцов в 1998 г.
3.3 Характер цветения сортообразцов Triticum persicum в 1999 г.
3.4. Влияние погодных условий на характер цветения сортообразцов в 1999 г.
3.5. Урожайность сортообразцов Triticum persicum
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТЮМЕНСКАЯ 80
ГЛАВА 5. ЗНАЧЕНИЕ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1. Основные источники загрязнения и разрушения экосистем в сельскохозяйственном производстве
5.2. Растительные ресурсы и их значение
5.3. Охрана редких и исчезающих растений
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
ВВЕДЕНИЕ.
Пшеница – самая древняя и распространенная культура на земном шаре. Эта хлебная культура большинства стран мира, возделываемая от северных полярных районов до южных пределов пяти континентов. Пшеница – важнейшая продовольственная культура: ее потребляет в пищу свыше половины населения земного шара, среди зерновых она занимает ведущее место по занимаемым площадям и валовому сбору зерна, который составляет почти половину урожая зерновых культур. Пшеничная мука широко используется в хлебопечении и кондитерской промышленности. Пшеничный хлеб отличается высокими вкусовыми, питательными свойствами и хорошей переваримостью. Зерно пшеницы используется также для производства крупы, макаронных изделий и др. специальные сорта ее служат для получения кормов.
С помощью селекции удалось коренным образом улучшить качество зерна и повысить урожайность зерновых культур на основе выведения новых сортов. Перед учеными всего мира все с большей остротой ставится вопрос о новых нетрадиционных подходах и методах, которые позволили бы выявить все потенциальные возможности растительного организма и вместе с тем в более короткие сроки получить новые формы и сорта.
Индивидуальное развитие растительного организма и познание сущности и причин происходящих в этот период формообразовательных процессов – одна из важнейших проблем нашего времени, так как потенциал мягкой пшеницы в настоящее время практически исчерпан. В связи с этим возросла необходимость обогащения генофонда за счет других видов пшеницы. Наиболее ценной в этом отношении является персидская пшеница (Triticum persicum), относящаяся тетраплоидной группе.
В связи с тем, что все процессы, происходящие в цветке, конечным результатом которых является образование хлебных зерен, сложны и многогранны. Поэтому целью данной работы является изучение характера цветения сортообразцов Triticum persicum и влияние внешних погодных условий на этот процесс развития в условиях Тюменской области.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
Потенциал мягкой пшеницы по таким признакам как скороспелость, полегание, прорастание в валках и на корню и т.д., в настоящее время практически исчерпан. В связи с этим возросла необходимость обогащения генофонда Triticum persicum за счет редких видов пшеницы. Наиболее ценной в этом отношении является персидская пшеница. Кроме скороспелости достоинствами Triticum persicum, по мнению Н. И. Вавилова (1964 г.), является устойчивость к низкой температуре, прорастанию на корню и в валках, комплексный иммунитет к болезням, высокое содержание белка в зерне. Устойчивость к прорастанию зерен в колосьях до жатвы и в валках, по мнению Н. И. Вавилова (1964 г.), связанное с естественным отбором в условиях избыточного увлажнения горных районов Кавказа.
Персидская пшеница отзывчива на орошение, мирится с повышенной влажностью в период созревания.
Ось цветка называется цветоложем. На основании цветоложа к верхушке формируется чашелистики, лепестки, тычинки и плодоножки. Чашелистики формируют чашечку, лепестки – венчик, тычинки –андроцей, плодолистики – шнецей. У большинства растений цветение характеризуется раскрыванием цветков (хазмоганные цветки), обусловленные сильным ростом основания цветка с внутренней стороны и появлением осмотического давления. Но цветение может происходить и при закрытых цветках (клестоганные цветки). Цветок раскрывается из-за набухания ладикула (околоцветковая пленка), принимающих форму полушарий. От начала раскрытия цветка до полного смыкания цветковых чешуй проходит не более 20 минут. Цветок открывается быстро менее чем за 1 минуту, примерно в течение 2 – 3 минут у цветка появляются пыльники. Замыкание цветка идет 15 – 20 минут. Колос мягкой пшеницы цветет в зависимости от погоды 2 – 6 дней, твердой озимой – 4 – 9 дней. По данным Курганского сельскохозяйственного института продолжительность открытого цветения у мягкой пшеницы составляла 11,2 до 15,4 минут, кастрированных – 30,7 до 73 минут. В Азербайджане твердая и мягкая пшеница цветут круглосуточно с утренним максимум с 1 до 11 часов и вечерним максимумом с 16 – 17 часов, слабое количество 8 – 10% цветков открывается ночью. У твердой пшеницы в Курганской области при засушливом лете продолжительность открытого цветения колебалась от 22 до 78 минут, а кастрированных 51 – 138 минут. Озимая мягкая пшеница, как и хазмоганно, так и клестоганно, но в основном хазмоганно (78 – 97% озимой мягкой пшеницы и 52 – 92% озимой твердой пшеницы). Цветение сортов мягкой пшеницы зависит от сорта, температуры, облачности и других метеоусловий.
Многолетними исследованиями установлено, что фологении рода Triticum – хазмогания является первичной, а клестогания является вторичной.
По мере цветения плоидности у пшениц чаще встречается закрытое цветение. Так, диплоидные пшеницы образуют 12 – 17,6 тыс. пыльцевых зерен на цветок, тетраплоидные – 7,6 – 12,8 тыс., гексаплоидные – 5,3 –8,7 тыс.
Цветки хлебных злаков развиваются в колосках, которые в свою очередь собраны в общие соцветия – колос, плетенку и початок. Обычно на оси колоска формируются колосковые и цветковые чешуи, лодикулы, пестик, тычинки. Число цветков в колосе, так же как и число колосков в колосе варьируется у разных видов злаков. В колоске пшеницы развиты нормально не все цветки, есть и недоразвитые (их число варьирует и зависит от вида пшеницы), которые проходят только какую-то часть этапов развития. Например, у некоторых форм мягкой пшеницы в колоске закладывается более 10 цветков, но только 2 – 4 развиваются нормально, образуя зерновки (Абрамова З. В., Елимбаева Е. М., 1973 г.).
Цветок злаков – единая сложная целостная интегрированная система. В которой в процесс приспособительной эволюции создались наиболее благоприятные условия для обеспечения полового размножения. Во время развития в цветке происходит дифференциация различных взаимосвязанных и взаимообусловленных функционирующих органов и структур, обеспечивающих зарождение и развитие нового организма. Цветок злаков – совокупность стерильных (лодикулы и цветковые чешуи) и фертильных (пестики и тычинки) структур. Пестик, в свою очередь, дифференцируется на нижнюю фертильную часть (завязь) и верхнюю стерильную (столбик и рыльце). У большинства хлебных злаков столбик отсутствует и формируется сидячее перистое рыльце. В завязи различают гнездо и стенку. В гнезде завязи формируется семязачаток. Тычинки, как и пестики, являются структурами, в которых формируются мужские и женские половые клетки – гаметы. В завязи происходят оплодотворение и развитие зародыша -–первые этапы жизни нового индивидуума. Формирование тычинки и пыльника – единый процесс развития сложной интегрированной системы. Первой формируется наружная цветковая чешуя, затем внутренняя, и, почти одновременно с последней закладываются тычинки в нижних цветках колосков. В верхних цветках колоска заложение тычиночных бугорков начинается позднее, когда в тычинках нижних цветков происходит мейоз.
В развитии пыльника различают 3 периода: в первый период формируется стенка пыльника и пыльцивие гнезда. Во второй происходят дальнейшая дифференциация слоев стенки пыльника и мейоз в микромороцитах (материнских клетках микроспор). В третий период созревает пыльца (Кириченко В. И., 1985 г.)
Шнецей злаков различают на нижнююю фертильную часть – завязь, и верхнюю стерильную часть – рыльце. В завязи формируется гнездо, в котором развиваются семяночки (семязачатки); завязь выявляется в виде миристематического бугорка. Развитие завязи и семяпочки злаков идет очень специфично: отсутствует семяножка, наклонное строение семяпочки и завязи и т.д. (Орел Л. И., 1982 г.).
Исследования реакции растений на действие каких-либо факторов среды позволяют вскрыть критические периоды на разных этапах онтогенеза. В результате выявлено, что факторы окружающей среды больше всего влияют на развитие генеративных органов (тычинка, пестик); при неблагоприятных условиях процесс их образования, что приводит к снижению продуктивности растений. Потеря урожая зерна зависит также и от длительности действия неблагоприятных факторов (высоких температур и засуху); в фазе кущения – это уменьшение числа продуктивных побегов, некроз закладывающихся колосков в колосе; в фазе трубкования – повреждение ткани закладывающихся цветков и генеративных клеток; в фазе цветения – нарушение процессов опыления и оплодотворения; в фазе налива зерна – снижение его массы.
Критическим периодом в водопотреблении у пшеницы является мейоз пыльника и формирование пыльцы. Снижение уровня зерна при засухе связано с возрастанием количества стерильной пыльцы, появляющейся в результате нарушения редукционного деления. При длительном и глубоком дефиците влаги возможны нарушения и в женской генеративной сфере (деформирование зародышевого мешка). Эффективное защитное средство в критические периоды – внекорневая подкормка растений, страдающих от недостатка воды в почве, микроэлементами ( в частности, бором) в период формирования репродуктивных органов. В период спорогенеза столь же губителен и избыток влаги в почве. Например, затопление пшеницы, начиная с фазы выхода в трубку, приводит к резко выраженной череззернице.
Влажность воздуха также определяет урожай зерна. Эксперименты показали, что в период формирования цветка и его элементов, наиболее опасна воздушная засуха. Дефицит влаги в период формирования гамет резко снижает фертильность пыльцы, что приводит к бесплодию большого числа цветков и к череззернице.
Наблюдение за реакцией растений пшеницы (сорт Диамонт) на снижение температуры в почве до 6 - 7°С показало, что их развитие задерживается на 6 – 14 суток; колосья формируются мелкими, снижается число цветков и зерен.
Эмбриологические исследования показали, что на холодных почвах уменьшаются размеры завязи и семязачатки, а это обычно выражается в щуплости зерновки.
Экспериментально подтверждено, что внесение никотиной кислоты оказывает положительное влияние на образование высокого урожая. На формирование генеративных структур оказывают отрицательное действие высокие температуры воздуха.
Наиболее чувствительным периодом в онтогенезе растений к высокой температуре оказался процесс формирования колоса; аномалии наблюдаются при развитии пыльника. Повреждения пыльника, выявленные при воздействии высоких температур, обычно приводили к увеличению стерильности колоса, уменьшению его озерненности и, тем самым, к снижению урожая.
Развитие женских генеративных органов происходит без особых аномалий. Корневая подкормка микроэлементами (цинк, бор, кобальт) благоприятно влияет на развитие генеративных структур и является одним из возможных путей ослабления их повреждения при высокой температуре воздуха (Абрамова З. В., Орлова И. Н., Вишнякова М. А., Константиновна Л. Н., Орел Л. И., Огородникова В. Ф., 1987 г.).
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА
2.1. Условия, место проведения опыта.
Природно-климатические условия Тюменской области значительно отличаются от условий соседних областей они и определили существенный набор сортов мягкой яровой пшеницы. Климат резко континентальный. Основными чертами температурного режима являются холодная продолжительная зима; теплое непродолжительное лето (периодически засушливое, с короткими переходными сезонами весной и осенью; поздние весенние и ранние осенние заморозки. Наблюдается резкое колебание температур в течение года, месяца и даже суток. Средняя температура января –17,2°С; средняя температура воздуха июля +17,6°С. самое интенсивное накопление снега происходит в ноябре и декабре. Относительная влажность воздуха в весенний сезон низкая (54-64% в годичном цикле), а за год составляет 75-78% (высокая). Наибольшее число ясных дней в марте, наименьшее в июле. Годовое количество осадков в среднем 374 - 415мм. Погодные условия в годы исследований по обеспеченности растений теплом и влагой были разными.
Весна 1998 года была прохладной. Сумма эффективных температур за период вегетации составила 236°С. в июне выпало 68,3 мм осадков, что больше средней многолетней на 16,1% (рис. 1).
В целом 1998 год был теплым и влажным, что способствовало дружному развитию растений и созданию хорошего урожая.
В 1999 году весна была затяжной. Среднемесячная температурная составила 10,4°С, что на 9,4% больше средней многолетней 10°С (рис. 2). Август был холодным и влажным. Что затруднило уборку зерновых культур.
Осадки, мм
Месяцы вегетации
Рис. 1. Количество осадков за годы исследований (1998 – 1999 гг.).
Почвы, на которых проводится опыт – выщелочный чернозем. Среднесуглинистый, среднегумусовый, безкарбонатный, только ближе к материнской породе карбонаты, почва утяжелена физической глиной. Отчетливо заметна биогенная аккумуляция кальцием и магнием в гумусовом горизонте, их миграция по профилю. Карбонатный горизонт содержит небольшое количество натрия. Содержание гумуса – удовлетворительное, 6% от общей на пашне. Общий запас 340-350т/га, состав гумуса – гуматный, преобладают гумат кальция. Высокая емкость поглощения. Чернозем выщелочный имеет нейтральную реакцию (рН 6,5 – 7,0). Профиль не засоленен. Наименьшая влагоемкость более или менее постоянная и увеличенная в гумусовом горизонте (Нв = 70-75% от общей влагоемкости). Структура комковатая или пылевато-комковатая, неводопрочная. Водопроницаемость от отличной до удовлетворительной по слоям. В агрохимических свойствах черноземы выщелочные обладают высоким потенциальным плодородием, но они не вполне благополучны, имеют большое содержание фосфора и удовлетворительное содержание калия и неустойчивый режим азота. Важный фактор повышения этих показателей – это внесение удобрений. Но на ряду с минеральными удобрениями применяется весь комплекс агротехнических приемов.
2.2. Исходный материал.
Экспедиции ВИРа побывали во всех странах мира и доставили в нашу страну огромный сортовый материал культурных растений и их дикорастущих сородичей. Один из таких представителей взят нами для изучения.
Персидская пшеница была открыта Н. И. Вавиловым в 1912 г. Основным преимуществом этого вида являются:
- устойчивость к низким температурам, как в начале роста, так и при созревании;
- скороспелость, что очень важно в условиях Тюменской области, так как неустойчивая температура в августе составляет + 15,7°С;
- слабо полегает;
- обладает высокой устойчивостью к мучнистой росе, в зерне содержится около 23% белка;
- зерна чаще красные, по размеру средние или мелкие;
- устойчива к прорастанию зерен в колосе и в валках.
Однако у этого вида имеются и недостатки:
- слабая засухоустойчивость и зноевыносливость;
- мелкозерность и низкие хлебопекарные качества.
С участием этого вида вывели сорт Ранг, который в последствии стал одним из родителей сорта «Ранг», возделываемого в Тюменской области. Для изучения характера цветения персидской пшеницы отобрали из коллекции 4 сортообразца, выделившиеся за последние пять лет по комплексу хозяйственно-полезных признаков. Это к – 19740 – rubiginosum; к – 17555 – rubiginosum; к – 14036 – stram+rubig; к - 13847 - rubiginosum.
2.3. Методика проведения исследований.
Исследования характера цветения пшеницы проводились в 1998 – 1999 годах на опытном поле ТГСХА д. Утяшево. Участок выбрали выровненный, типичный по плодородию. Перед посевом на опытном поле почву обработали в соответствии с зональной системой земледелия. Посев проводили вручную. Расстояние между растениями 15 см, между сортообразцами 40 см. площадь 2 м2. Фенологические наблюдения проводили по методике государственного сортоиспытания (1989 г.). При этом отмечали следующие фазы развития растений: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная и полная (восковая) спелость. В качестве стандарта был взят сорт мягкой пшеницы Тюменская 80.
Посев проводили в 1998 г. – 23 мая, в 1999 г. 28 мая. Уход за посевами заключался в ручной прополке делянок и междурядий.
Изучение характера цветения колосков проводилось на 15 главных колосьев каждого сорта по методике Т Житковой (1914 г.). Эти колосья отмечались этикетками. Дата цветения, время открытия и закрытия цветка, число вышедших пыльников, записывались по схеме (рис. 3). В течение всего периода цветения проводились ежедневные метеорологические наблюдения. Температуру и влажность воздуха фиксировались каждый час. Суточный термограф и гигрограф устанавливали на уровне колосьев под защитой от прямых солнечных лучей. После окончания цветения путем просмотра цветков с помощью пинцета определяли число оставшихся или вышедших пыльников. При отсутствии хотя бы одного пыльника, цветение считалось открытым. Наличие всех трех пыльников внутри цветка – закрытое цветение. Цветки с защищенными пыльниками между цветковыми чешуями относились к комбинированному (смешанному) типу цветения. Затем проводили подсчет открыто цветущих цветков в пределах колоса и в среднем по всему сорту.
Для проведения метеорологических наблюдений взят аспирационный психрометр – для изучения влажности воздуха и барометр–аперанд для измерения влажности воздуха в полевых условиях и, особенно, среди растений. Измерять влажность им можно только на любом уровне без специальных защитных установок.
Верхнее число – дата цветения (число, месяц и год).
Нижнее число – время и количество вышедших пыльников.
Рис. 3. Схема колоска пшеницы.
В полевых условиях психрометр можно подвесить на тонком шесте, закрепленном в почве с помощью трех растяжек или положить горизонтально на козлы. Наблюдатель должен подходить с подветренной стороны, то есть так, чтобы воздух шел от прибора к столбу и наблюдателю. При горизонтальном положении психрометр должен быть всегда одинаково повернут к ветру, а трубки затенены экраном от солнечных лучей. Прибор выносят на место определения влажности, летом за 15 минут до начала наблюдения. Непосредственно перед наблюдением смачивают батист дистиллированной водой из резиновой груши. Воду набирают в пипетку с грушей, вводят пипетку в резервуар «смоченного» термометра, на 3 – 5 сек. После смачивания ключом заводят до отказа пружину вентилятора. Заводить осторожно, чтоб не сорвать ее. Отсчет берут через 4 минуты после смачивания. При отсчетах вентилятор должен работать полным ходом. При наблюдениях сначала быстро отсчитывают десятые доли градуса на каждом термометре, а потом целые градусы. Вычисление величчин влажности воздуха по показаниям аспирационного психрометра, абсолютную влажность проводят по формуле:
, гПа.
Относительную влажность и дефицит влажности воздуха рассчитывают по формулам:
и , гПа, где
t = температура по «сухому» термометру;
t1 = температура по «мокрому» термометру;
Е1 = значение максимальной упругости при температуре «смоченного» термометра;
Е = значение максимальной упругости при температуре «сухого» термометра;
Р – давление воздуха 1000 мб.
Барометр-апероид устанавливают горизонтально. Футляр, в который помещен апероид, открывают только на время наблюдений. Между сроками наблюдений крышка футляра должна быть закрытой, чтобы прибор не подвергался резким колебаниям температуры. При отсчетах по апероиду вначале открывают крышку футляра и отсчитывают давление. После этого, слегка постучав по стеклу апероида, для определения трения в передающей части.
Математическая обработка урожайных данных и НСР095 рассчитывали на компьютере SHARP packet computer PC-1430.
ГЛАВА 3. ХАРАКТЕР ЦВЕТЕНИЯ СОРТООБРАЗЦОВ TRITICUM PERSICUM.
3.1. Характер цветения сортообразцов Triticum persicum за 1998 г.
Фаза цветения в этом году наступило 11 июня, длилось три дня с 11 по 13 июня, то есть 52,5 часа. Исследования велись отдельно по каждому колосу и в целом по колосу. За стандарт был взят сорт Тюменская 80.
В сравнении со стандартом каждый сортообразец имел свои особенности, так к-19740 цвел в течении двух часов с 10.00 до 12.00; к-17555 – четыре часа 10 минут, с 9.30 до 13.40; к-14306 цвел в течение одного часа с 9.10 до 10.10; к-13847 с 9.30 до 11.00, что составило 2 часа 30 минут; в то время как у Тюменской 80 цветение проходило с 9.10 до 10.04, что составило 54 мин. В среднем время цветения составило 126,8 минут, начиная с 9.10 и до 13.40 дня.
Проанализировав характер цветения сортообразцов (рис. 5) в 1998 году выяснили, что у стандарта Тюменская 80 из 15 цветущих колосьев, 41% - открытоцветущих цветков, 33% - закрытоцветущих и комбинированное цветение – 26% от общего количества;
- у сортообразца к-19740 53% открытоцветущих, 26% - закрытоцветущих, 21% смешанных;
- у к-17555: 60% открытоцветущих, закрытое цветение составило 13% и комбинированное – 27%;
- у к-14036: открытоцветущих – 76%, закрытоцветущих – 6% и смешанных – 21%;
- у к-13847 – смешанноцветущих цветков 41%, 33% - открытоцветущих и закрытоцветущих – 26% (табл. 1).
Таблица 1.
Характер цветения сортообразцов Triticum persicum, Тюмень, 1998 г.
№ п/п
Сортообразец
Тип цвтения
открытоцветущих
закрытоцветущих
комбинированных
Шт.
%
Шт.
%
Шт.
%
1
Тюменская 80
Стандарт
6
41
5
33
4
26
2
К-19740 rubiginosum
8
53
4
26
3
21
3
К-17555
rubiginosum
9
60
2
13
4
27
4
К-14036
Stram+rubig
11
73
1
6
3
21
5
К-13847
rubiginosum
5
33
4
26
6
41
Из данных таблицы 1 видно, что цветение на сортообразцах в основном проходило открытое, кроме одного К-13847 rubiginosum, у которого комбинированное цветение.
У стандарта Тюменская 80 пыльники вышли наружу у 41% цветков, это меньше, чем усортообразцов К-19740 rubiginosum на 12%, к-17555 – на 19% и на 32% чем у сортообразца к-14036. Закрытоцветущих цветков в процентном отношении у стандарта самое наибольшее количество -–33%, а самое меньшее у сортообразца к-14036 – 6%.
3.2. Влияние погодных условий на характер цветения соортообразцов в 1998 г.
В целом 1998 г. был теплым м влажным. Средняя температура воздуха во время цветения составила 23,5°С. осадков в этом периоде выпало больше нормы в 1,3 раза (26,1 мм). При таких погодных условиях наибольшее количество пыльников. Вышло наружу на 31% больше, чем осталось внутри цветка, обусловливая открытое цветение.
Цветение цветков Персидской пшеницы проходило в утренниие часы и длилось до обеда, когда давление водяного пара составило 22,0 – 22,9 кПа. По данным психрометра относительная влажность в часы выброса пыльников также была низкой – 86 – 96,5% (табл.2) и дефицит насыщения составил 1,8 – 3,5 кПа, хотя давление в течение суток существенно не менялось (табл. 3).
Таким образом, погодные условия в 1998 году во время цветения определили открытый тип цветения у трех сортообразцов и стандарта и смешанное у сортообразца к-13847 rubiginosum.
Таблица 2.
Данные аспирационного психрометра, Тюмень, 23.07.98 г.
Время,
час, сек
показатель
поправки
По «сухому»
По «мокрому»
Давление водяного пара, упругость, гПа
Отнсительная влажность, %
Дефицит насыщения, гПа
9.15
10.04
11.02
12.05
13.00
14.03
15.05
16.05
17.05
18.05
19.05
20.05
21.00
22.03
21,4
21,0
21,0
21,0
20,8
20,2
20,2
20,2
20
19,8
20
20
20
20
19,8
20,4
20
20
20
19,8
19,8
19,8
19,8
18,8
19,8
19,8
19,8
19,8
22,0
23,7
22,7
22,7
22,8
22,9
22,9
22,9
22,9
19,4
22,9
22,9
22,9
22,9
86
95
91,5
91,5
92,5
96,5
96,5
96,5
98
84
98
98
98
98
3,5
1,2
2,2
2,2
1,8
0,8
0,8
0,8
0,5
3,7
0,5
0,5
0,5
0,5
Таблица 3.
Данные барометра-апероида, Тюмень, 23.07.98 г.
Время, час, сек
Показатели барометра, кПа
9.15
10.04
11.02
12.05
13.00
14.03
15.05
16.05
17.05
18.05
19.05
20.05
21.00
22.03
98
102
102
102
101,8
101
101
99
101
99
99
99
101
101,5
3.3 Характер цветения сортообразцов Triticum persicum в 1999 г.
Цветение цветков у сортообразцов Персидской пшеницы в 1999 году началось 16 июня и продолжалось 2 дня. Наблюдения велись отдельно по каждому цветку.
В характере цветения сортообразцов и стандарта Тюменская 80 существенных отличий не наблюдалось, хотя у каждого сортообразца были свои особенности.
Так, сортообразец к-19740 цвел в течение 30 минут, с 9.00 до 9.30, а сортообразец к-17555 – цветение в течение 10 мнут с 9.30 до 9.40. Пыльники у сортообразца к-14036 вышли всего за 2 минуты, а у сортообразца к-13847 – за 15 минут. У стандартного сорта Тюменская 80 цветение проходило в течение 5 минут, с 9.20 до 9.25; время цветения взято в среднем по каждому наблюдаемому сортообразцу.
Таким образом, цветение у сортообразцов Triticum persicum проходило в основном в утренние часы с 9.00 до 12.12.
Время цветения в среднем составило 12.4 минуты (рис. 6).
Проанализировав характер цветения за 1999 г., получили следующие данные:
- у стандарта Тюменская 80 41% - закрытоцветущих – наибольшее количество;
- у сортообразца к-19740 50% открытоцветущих;
- у к-17555: 67% открытоцветущих;
- у к-14036 – комбинированных цветков – 46%;
- у к-13847 –73% - открытоцветущих (табл. 4).
Таблица 4.
Характер цветения сортообразцов Triticum persicum, Тюмень, 1999 г.
№ п/п
Сортообразец
Тип цветения
открытоцветущих
закрытоцветущих
комбинированных
Шт.
%
Шт.
%
Шт.
%
1
Тюменская 80
Стандарт
5
33
6
41
4
26
2
К-19740 rubiginosum
9
60
4
27
2
13
3
К-17555
rubiginosum
10
67
5
33
-
0
4
К-14036
Stram+rubig
11
73
1
6
3
21
5
К-13847
rubiginosum
5
33
3
21
7
46
Из таблицы видно, что в этом году преобладает открытое цветение на трех сортообразцах: к-19740, к-17555, к-14036. Наибольшее количество открытоцветущих цветков наблюдалось у сортообразца к-14036 – это 73%, что на 40% больше, чем у взятого за стандарт сорта Тюменская 80. У сортообразца к-13847 наблюдалось смешанное цветение, комбинированных цветков – 46% о общего количества цветущих цветков, что на 20% больше, чем у стандарстного сорта. А у сортообразца к-17555 в этом году не наблюдалось комбинированного цветения, хотя в 1998 году в процентном отношении комбинированных цветков было 27%. У стандарта в 1999 г. наблюдалось закрытое цветение, так как закрытоцветущих цветков было 41%, а открытоцветущих – 33%, по сравнению с 1998 г., когда у Тюменской 80 было 41% открытоцветущих, и 33% - закрытоцветущих.
Таким образом, по характеру цветения сортообразцы в годы исследований различались.
3.4. Влияние погодных условий на характер цветения сортообразцов в 1999 г.
В целом 1999 г. был менее жарким и засушливым, чем 1998 г. в этом году температура во время цветения была низкой и в среднем составила 15,7°С.
В фазу цветения во второй декаде июня количество осадков составило 112,5 мм – это самое наибольшее количество подекадных осадков. Пониженная температура и повышенная влажность повлияла на характер цветения. При таких условиях выход пыльников из цветка уменьшился на 8%, обусловливая закрытое цветение. Цветение цветков Triticum persicum проходило в внутренние часы, когда давление водяного пара составляло 24.7 – 24,9 гПа, постепенно повышаясь к обеду до 25,3 – 26,1 гПа. По данным термометра в утренние часы была низкой также относительная влажность воздуха 97-98% (табл. 5) и дефицит насыщения составил 0,5-0,7 гПа, хотя давление в течение суток существенно не менялось (табл. 6).
Таким образом погодные условия во время цветения определили закрытый тип цветения у стандартного сорта и открытый у трех сортообразцов
Таблица 5.
Данные аспирационного психрометра, Тюмень, 20.07.99 г.
Время,
час, сек
показатель
поправки
По «сухому»
По «мокрому»
Давление водяного пара, упругость, гПа
Отнсительная влажность, %
Дефицит насыщения, гПа
9.05
10.00
10.45
11.30
12.15
13.05
14.00
15.15
16.10
21,2
21,4
21,8
21,8
21,8
21,8
21,85
21,8
21,4
21,0
21,0
21,4
21,4
21,8
21,8
21,8
21,8
21,0
24,7
27,9
25,3
25,2
26,1
26,1
26,1
26,1
24,5
98
97
97
97
100
100
99
100
96
0,5
0,7
0,9
0,9
0,0
0,0
0,3
0,0
1,0
Таблица 6
Данные барометра-апероида, Тюмень, 23.07.98 г.
Время, час, сек
Показатели барометра, кПа
9.05
10.00
10.45
11.30
12.15
13.05
14.00
15.15
16.10
101,7
101,7
101
100,5
100,5
100
101
99
100
3.5. Урожайность сортообразцов Triticum persicum.
Урожайность служит главным критерием эффективности любой селективной работы.
Урожайность у исследуемых образцов была разной по годам. В 1998 г. у стандарта она составила 315 г/м2, более урожайными были к-13847 и к-14036, у которых урожайность составила 242 и 222 г/м2 соответственно. В 1999 г. у стандарта урожайность составила 350 г/м2, более урожайными сортообразцами были к-13847 – 291 г/м2 и к-19740 – 218 г/м2.
Таблица 7.
Урожайность сортообразцов Triticum persicum, Тюмень, 1998-1999 гг.
№ п/п
Сортообразец
Урожайность, г/м2
Отклонение о стандарта
Г/га
%.
1998
1999
среднее
1
Тюменская 80
Стандарт
315
350
332,5
-
100
2
К-19740 rubiginosum
201
218
209,5
123
36,9
3
К-17555
rubiginosum
193
214
203,5
129
38,7
4
К-14036
Stram+rubig
222,2
196
209,1
123,4
37,1
5
К-13847
rubiginosum
242
291
266,5
66
19,8
НСР095 1998 = 5,397785532
НСР095 1999 = 7,173486855
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТЮМЕНСКАЯ 80.
Конечным показателем изучения урожайности является определение экономической эффективности выращивания зерна яровой пшеницы.
К основным показателям относят:
- затраты га 1 га;
- себестоимость 1 у.
- Прибыль, полученная после продажи зерна;
- Уровень рентабельности, %.
Уровень рентабельности – это отношение прибыли, руб, к затратам, выраженное в %.
Прибыль выступает как разница между выручкой от реализации продукции и затратами на ее производство. Однако, если продажа зерна не принесла прибыли, то рассчитывается другой показатель – окупаемость, которая определяется как отношении стоимости произведенной продукции к затратам на ее производство. Чем ниже этот показатель, тем ниже эффективность производства продукции.
Анализ экономической эффективности производят путем сравнения основных показателей перечисленных в табл. 8.
Таблица 8.
Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы.
Показатель
Тюменская 80
1. Урожайность, т/га
2. Цена реализации, 1т/руб
3. Стоимость продукции, 1га/руб
4. Себестоимость, 1ц, руб
5. Затраты на 1 га, руб.
6. Прибыль (+), убыток (-), руб.
7. Уровень рентабельности, %
3,15
2 500
7875
50,2
15070
+7824,8
99,3
Из таблицы видно, что возделывание яровой пшеницы сорта Тюменская 80 выгодно, так как уровень рентабельности составил 99,3%, при урожайности с одного гектара 3,15 т. и прибыль составила 7824,8 руб.
ГЛАВА 5. ЗНАЧЕНИЕ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА.
Сельскохозяйственное производство тесно и неразрывно связано с природой основных компонентов биосферы – земли, воды, атмосферы. В результате деятельности человека возникают искусственные ценозы – поля, сады, пастбища. Они отличаются от естественных своей упрощенностью, в них не действуют силы самореализации, без вмешательства человека такие системы существовать не могут. А это связано с большими затратами энергии (обработка почвы, борьба с сорняками, вредителями и т.д.). Люди давно задумывались над проблемой придания большей устойчивости агроценозу с целью снижения энергозатрат: выведены сорта более устойчивые к заморозкам, полеганию, болезням и вредителям. Такой подход к растениеводству является более экологическим. Высокая продуктивность сельскохозяйственных культур достигается не путем дальнейшего повышения энергозатрат, а при использовании экологических законов и принципов максимальной продуктивности (Михеев, Галушин, Гладков, 1987 г.).
5.1. Основные источники загрязнения и разрушения экосистем в сельскохозяйственном производстве.
Источники загрязнения – это любые объекты производства, приносящие в атмосферу, гидросферу и органический мир Земли загрязнения (Митрошкин, 1987 г.). основными источниками загрязнения природы являются:
1. Тракторы, автомобили и комбайны загрязняют атмосферу Земли вредными веществами, в частности выхлопными газами;
2. Загрязняют почву на поле различные лужи топлива, трактора и машины могут иметь различные неисправности – это способствует отрицательному влиянию.
3. Промышленные выбросы в связи с близким расположением города.
4. Применение ядохимикатов так же оказывает отрицательное действие на почву.
Неразумное использование минеральных удобрений так же наносит вред окружающей среде. Из вынесенных в почву удобрений усваивается 40 – 60%, остальные смываются в реки, что. По мнению Пышневич Г. А. (1991 г.), является причиной 57% случаев массовой гибели рыб. Кроме этого, возрастает кислотность осадков. Которая чувствительна для растительности и жизни в пресных водемах.
5.2. Растительные ресурсы и их значение.
Растительные ресурсы относятся к исчерпаемым возобновляемым ресурсам. Роль растений огромна благодаря их свойству осуществлять синтез. В итоге этого сложного биохимического процесса происходит преобразование энергии солнца в энергию химических связей. Эти органически вещества являются первичной продукцией и служат пищей. Следовательно, зеленые растения (продуценты) являются первоисточниками существования и развития жизни на Земле. Растения поддерживают плодородие почвы. Они постоянно всасывают часть минеральных веществ, которые неумолимо должны были бы вымываться из поверхностных слоев почвы и передают их в процессе трофических связей животным. После отмирания животных в результате деятельности редуцентов, минеральные вещества вновь поступают в почву. Таким образом, растения постоянно поддерживают присутствие минеральных солей в пахотном горизонте.
Кроме того, растительность оказывает большое влияние на почву, животный мир. Микроорганизмы, то есть на другие компоненты биогеоценоза (Михеев, 1987 г.).
Велико значение растительных ресурсов и в жизни человека. Прежде всего, растительность представляет необходимую среду жизни человека и разводимых им животных. Она служит источниками пищевых продуктов, технического и лекарственного сырья, строительных материалов и т.д. Растения участвуют в образовании полезных ископаемых и почв, защищают почвы от водной и ветровой эрозии. Растительность служит человеку источником эстетического наслаждения (Михеев , 1987 г.).
Чрезмерное использование растительных ресурсов может привести к тому, что из возобновляемых они превратятся в невозобновляемые, что и произошло с редкими и исчезающими видами растений.
5.3. Охрана редких и исчезающих растений.
В результате антропогенного воздействия на природу многие виды растений стали редкими. Например, водяной орех, лотос, альдрованда (насекомоядное растение), железное дерево, шелковая акация, тис, фисташка.
Охрана редких и исчезающих видов растений осуществляется несколькими путями. Первый путь - это создание соответствующих законоположений, запрещающих использование этих видов. Важно, чтобы запретом были охвачены все редкие виды, и запрет этот практически выполнялся. Второй – создание коллекционных участков и резерватов в сети биологических садов и других научных учреждений. Перенесенные на коллекционные грядки (делянки), растения могут поддерживаться в культуре неопределенно длительный период и являться необходимым резервом. Третий путь – это охрана редких видов в заповедниках и заказниках.
ВЫВОДЫ.
В результате проведенных двухлетних (1998 – 1999 гг.) наблюдений за характером цветения сортообразцов Triticum persicum можно сделать выводы:
1. У сортообразцов Triticum persicum в основном наблюдалось открытое цветение. Открыто цвели к-19740, к-17555, к-14036. Вто время как стандарт Тюменская 80 за два года наблюдений изменил характер цветения с открытого на закрытое.
2. Тип цветения сортообразцов Triticum persicum и стандарта Тюменская 80 зависил о погодных условий, так в 1998 г. давление водяного пара составлляло в пределах 19,4 – 23,7 гПа, относительная влажность в сравнении с 1999 г. тоже низкая – 86- 98% и дефицит насыщения влагой составил 1,8 – 3,5 гПа за часы наблюдений. В 1999 г. давление водяного пара 24,5 – 26,1 гПа. Относительная влажность высокая – 96 – 100%. И дефицит насыщения составил 0,0 – 1,0 гПа.
3. Цветение сортообразцов Triticum persicum проходило в основном в утренние часы, в 1998 г. – с 9.00 до 13.40. что в среднем составило 126.8 минут, а в 1999 г. – с 9.00 до 12.12.
4. Урожайность у исследуемых сортообразцов Triticum persicum была рразной. В среднем за два гда урожайность к-13847 и к-14036 составила 266,9 – 209,1 г/м2, в то время как у стандартного сорта Тюменская 80 - 332,5 г/м2.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Агроклиматический бюллетень по сельскохозяйственной зоне за 1999 г.
2. Агроклиматические ресурсы Тюменской области. М., ГИМИЗ, 1972 г.
3. Батыгина Т. Б. Хлебное зерно. Атлас. М., Наука, 1987 г.
4. Батыгина Т. Б. Процесс оплодотворения пр отдаленной гибридизации в роде Triticum L – Ботанический журнал, 1966 г., т. 51, № 10.
5. Батыгина Т. Б. Эмбриология пшеницы. Л., 1974 г. – 206 с.
6. Бебякин В. И. Теоретические подходы и методические предпосылки в селекции пшеницы. 1985 г.
7. Бурень В. М. Развитие злаковых растений и их продуктивность. Л, 1984 г. – 30с.
8. Василенко Н. И. Состояние и важнейшие направления селекции яровой пшеницы. М., «Селекция и семеноводство», № 6, 1986 г.
9. Дорофеев В. Ф. Лаптев Ю. П., Чекалин Н. М. Цветение, опыление и гибридизация растений., М., Агропромиздат, 1990 г. – 144 с.
10. Катерова А. Г. особенности цветения форм пшеницы, обладающих цитоплазматической мужской стерильностью – в кн. «Вопросы антэкологии». Л., 1969 г. – 28 с.
11. Коровин А. И. Роль температуры в минеральном питании растений. М., Гидрометеоиздат, 1972 г.
12. Любимова В. Ф. Влияние температуры и влажности воздуха на образование фертильной пыльцы, растрескивание пыльников и озерненность колосьев у гибридов, обладающих пониженной плодовитостью – в кн. «отдаленная гибридизация в семействе злаковых», М., 1958 г., с. 155 – 180.
13. Носатовский А. И. Пшеница. М., Биология, 1965 г. – 568 с.
14. Резникова С. А. Цитология и физиология развивающегося пыльника. М., 1984 г. – 272 с.