Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Онтогенетическая специфика устойчивости растений к затоплению

10.11.2018

Большее снижение урожайности пшеницы, овса и ячменя было установлено после 6-недельного непрерывного затопления, начавшегося через 2 нед. после посева, нежели после 6- или 10—14-недельного. Аналогичные результаты были получены на озимой пшенице, выращиваемой в лизиметрах, где затопление на 16 дней при 12 °C сразу после появления всходов приводило к гибели всех проростков, а затопление на 6 дней лишь снижало количество проростков на 12—38% по сравнению с незатопленным контролем. Интересно, что в последнем случае растения после прекращения действия затопления успешно восстанавливались и зерновая продуктивность снижалась лишь на 15% по сравнению с контролем.

Начало фазы репродуктивного развития у американских сортов более чувствительно к затоплению, чем фаза кущения, при этом раннеспелые сорта более восприимчивы, чем позднеспелые. Снижение зерновой продуктивности при затоплении обусловлено главным образом уменьшением числа зерен в колосе. У позднеспелых сортов из-за большей длины вегетационного периода восстановительный период продолжительнее, что сохраняет фертильность колосков на относительно высоком уровне.

В опытах с 20 сортами пшеницы из Китая показано, что по степени восприимчивости к затоплению фазы развития располагаются в следующий (в убывающей последовательности) ряд: выход в трубку —> колошение —> кущение —> налив зерна. Скрининг 14 самых устойчивых в мире сортов пшеницы в 5 фазах развития показал, что сорт Дукула-4 (Ducula-4) отличается одинаковой чувствительностью к затоплению во все фазы развития. Среди 14 сортов оказались также два сорта из Китая, отличавшиеся относительно низкой устойчивостью к затоплению в течение 6 нед., начиная с 10-дневных проростков и до середины фазы выхода в трубку. Они же оказались самыми устойчивыми и при затоплении в период от цветения до начала налива зерна, их продуктивность составляла 93 и 83% от незатопленного контроля.

Устойчивость к затоплению проростков. Японские исследователи, изучая мировую коллекцию зародышевой плазмы ячменя, пришли к следующим принципиально важным выводам:

• образцы семян с низкой всхожестью отличаются даже меньшей устойчивостью к затоплению, чем можно было бы ожидать по данным всхожести;

• затопление до 8 сут при температуре 0—5 °C оказывает незначительный эффект на устойчивость к затоплению; вместе с тем даже 4-суточное затопление при 25 °C приводит к полной гибели проростков;

• среди сортов ячменя существует большое генетическое разнообразие по устойчивости к затоплению в фазе прорастания.

Интересно, что из 3457 испытанных сортов наибольшей устойчивостью к затоплению отличались сорта из Китая, Японии, Непала, Кореи и Юго-Восточной Азии, а минимальной — сорта из Западной Индии. После предварительного скрининга путем 4-суточного затопления при 25 °C было выделено 435 сортов ячменя со всхожестью более 90%. После дальнейшего 8-суточного затопления среди них были отобраны еще 33 сорта (1% от общего числа) со всхожестью 80% и более, обозначенные как суперустойчивые к затоплению. Все эти сорта относились к 6-рядным, причем 78% из них происходят из Японии.

В опыте по затоплению различных видов зерновых культур, проведенном в полевых условиях в Австралии, показано, что выживаемость проростков овса, тритикале, пшеницы и ячменя составила в среднем 85, 75, 68 и 41% соответственно. При этом диапазон внутривидовой изменчивости выживаемости был весьма широким и составил у овса 70—96%, у тритикале 47—91%, у пшеницы 32— 91%, у ячменя 19—72%.

Устойчивость к затоплению на уровне целого растения. Китайские исследователи провели скрининг на агрономическую устойчивость (низкая повреждаемость листьев, сохранение массы 1000 зерен, масса зерен с главного стебля) к затоплению в полевых условиях. Из исследованных более чем 1000 сортов и линий пшеницы были выделены лишь 20 устойчивых образцов с хорошими агрономическими характеристиками (2% от общего числа обследованных).

Опыт в Международном центре селекции пшеницы и кукурузы (CIMMYT) в Мехико включал 1344 генотипа пшеницы, затапливаемых от всходов до выхода в трубку. Из испытанных только 29 генотипов (около 2%) формировали зерно, а 6 генотипов имели зерновую продуктивность на 23—63% выше, чем устойчивый к затоплению контрольный сорт Пато (Pato).

В опытах с 4572 сортами ячменя в Китае почва затапливалась на 10—15 сут три раза в течение периода вегетации: в фазах трех листьев, выхода в трубку и колошения. В результате было выделено 16 сортов с максимальной устойчивостью к затоплению. Все они относились к группе сверхскороспелых, скороспелых и среднеспелых, т. е. восстановление после прекращения затопления, по сути, не было механизмом толерантности.

Среди зерновых культур овес отличался наибольшей устойчивостью. В Великобритании при затоплении на 90 сут суглинистой почвы под посевами масса побега снижалась на 40%, а масса корней — на 50% в сравнении с контролем. Однако к уборке как масса побега, так и выход зерна с одного растения составили 93% от контроля. Подобный результат, видимо, объясняется продолжительным периодом (118 сут) от прекращения затопления и до уборки и возможностью восстановления опытных растений.

Таким образом, устойчивая зародышевая плазма пока не обнаружена, а лучшим индикатором устойчивости может быть только сохранение максимальной урожайности при затоплении.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: