Введение к работе
' ... , '
Актуальность проблемы. Характеристика зимостойкости сортов озимых зерновых культур важна для их селекции и культивирования в-районах с экстремальными условиями перезимовки. .<
Существенный вклад в развитие теории зимостойкости внесли работы отечественных и зарубежных авторов (Туманов, 1940, . 1951 ; Максимов,: 1952; Красавцев, 1967;КеЪег , 1973; Самы- . гин,1974; -Levitt" ,' 1978, .Трунова, 1979; .Тюрина, 1981; „Колоша Y 1986» Климов;.1991; Войников, 1991).
В последние годы ведутся интенсивные исследования адап- .
тивных состояний растений в экстремальных температурных ус
ловиях. Однако вопрос о механизмах адаптации и закаливания
растительного организма все еще остается-недостаточно изучен
ным. ,;Ведущая роль в формировании, зимостойкого состояния'ози
мой пшеницы принадлежит условиям.минерального "питания и.кли-
матическим факторам среды (Куперлан, I972;i Ancbasoil ,. 1986;
.:.rtttz.f1987;; Коровин, ;1Э87;Рыбакова,'. 1992). дооценки .- Г '
-сеязи биологической продуктивности растения с условиями внеш
ней среды^весьма;:перспективным''Является'. системный- подход- к.'
Опознанию механизмов адаптащ'.и (Палагин,' 1981;'. Сяротенко, 1981; Ьондвренкр, l9B7;'.Larb*n-;;:Шатилов, 1990). Однако сведения 'о;количественных'показателях зависимости зимостой-
-кости,-продуктивности и.урожая озимой пшеницы от погодных
"условий.-й-уровня'Минерального питания; единичны.' В настоящее .. времяактуальнш.1 являются, исследования сопряженности физио-г '-логических процессов в растении озимой пшеницц в период закаливания и перезимовка,в различных условиях минерального.-"
. питания. >-."; '. ...... ' .'.'J.'J : -. -.'"'.-'' -;'.-ч"'\ ':''' '
им. к ' -""^и
де»- .' "адачи і'сследозани> Лсльо чаї толщен работь. являлось 1 3/ЧЄНИЄ *ИЗИОЛ0ГИЧЄСК0Г0 t Ov, гоян. я озимой ГШІЄШ1ІЩ различных сортов прі перезимовке .* 'є продуктивно.,тл в зависі* огти от уровач минерального глтіьлі л климатичесіиїх факторов.
ti исследовании поставленії следзвдле задачи:
І. а^гаить изменения физиолого-оиоу«"ілческих процессов при адапташи озимой пшеницы к условіям перезимовки в зависимости от "етеофакторов и сортових особенностей культуры.
«J. Изучгть поступление л включение азота и «фосфора в г. етаоолнз\ растенил озимой шонішь в условиях закаливанля и перезимовки.
J. ^становить физиологическую роль тлєуєнтов минерального питания в формировании зимостолкостл л продуктивности
ОЗИМОІІ ПНіРНИЦЦ.
-
Определить генетическую особенность сортов и экологическую разнокачественность семян озимой пшеницы в условиях перезимовки.
-
РазрзОотать количественную зависимость урожая и качества зерна озимой пшеницы от метеорологических условии и Отологического состояния растені'2 в период перезимовки с помощью метода математического моделирования.
Научная новизна
Теоретически обоснованы и экспе"ыентально подтверждены критерии злмостойкого состояния озл.ю, пленлць в зкстреігаль-ных условиях перезимовки.
Показано в сбалансированных jC-ct -ях ч/нерального олта-ния значеніе темпов роста, содэр -її е. .^е^одов, нуклротгдов, нукге».но^ох -'ислот, белкового 3"„j і Для t poue ^ов IcpMtuia-
ния устойчивости а продуктивности растений озимой-пшеницы.
Впервые установлена связь энергетической эффективности ды
хания в митохондриях , выделенных.из листьев и узлов, куще
ния различных по зимостойкости сортов озимой пшеницы,с ус
ловиями минерального питания и метеофакторами в период за
каливания и перезимовки. ' . "
Показана физиологическая роль фосфора и калия в повышении зимостойкости и продуктивности.озимой пшеницы различных сортов в условиях Нечерноземья. : .
Обосновано физиологическое и агрохимическое применение минеральных удобрений в зависимости от погодных условий с целью получения устойчивых посевов озимой пшеницы с внес- - , ким урожаем'зерна хорошего качества.
-Впервые выражена в регрессионных моделях динамика образования и.траты различных форм Сахаров в условиях закаливания и перезимовки. Усовершенствован метод диагностической оценки устойчивости растений с помощью регрессионной зависимости между химическим составом, зимостойкостью и продуктивностью. '..' . ;;'..'"..'- '...',' - -"" Определены сортовые особенности зимостойкости озимой пшеницы и тритикале..Исследована экологическая.разнокачест-венность семян озимой пшеницы и дана оценка еа роли а фор^ мйровании адаптационной - способности растений и урожайных качеств семян..Ддя центра Нечерноземной зоны установлена^ количественная зависимость урожая и качества зерна озимой пшеницы различных по зимостойкости сортов от агрометеорологических условий и состояния растений в период перезимовки. Впервые' получены модели регрессионного типа. , описывающие''динамику нарастания сухой массы растений, на- .
копления и траты углеводов в зимний период, модель перезимовки, урожая и качества зерна.
Практическая значимость саоо"ы
\ спользование экспресс-методов оценки физиологического состояния растений в осенне-весенний период в зависимости от погодных условий позволяет обеспечить оперативный контроль за перезимовкой озимых посевов,условиями минерального питания и величиной урожая.
Экспериментально установленные дозы минеральных удобрений, регулирующие степень зимостойкости л продуктивности различных сортов озимой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны, являются теоретической основой для разработки оптимальной системы удобрений. Выраженные в виде уравнена!» регрессии зависимости физиологического состояния растений, показателей баланса элементов питания, зимостойкости \ урожайности и качества продукции от доз удобрений в различных агроклиматических условиях предлагается использовать при разработке моделей
v. прогнозов и рекомендаций для "Программирования продуктивности
озимой пшеницы.
Методические разработки по определению водорастворимых углеводов феррицианидным методом и методика выделения митохондрий из листьев и узлов кущения озимой пшеницы применяются в научно-исследовательских учрежден/ях, в селекционных и опытных хозяйствах. Полученные результаты по оптимизации системы удобрений вошли в методические реко\"ендации "Разработки, совершенствование и производстгеннад проверка интенсивных технологий возделывания зерновых культур (1988).
Научные положения, представленные к защите
:'..* I. Зимостойкость озимой пшеницы характеризуется комплексом физиологических^ показателей и энергетическим состоянием клетки в условиях адаптации к низкотемпературным воздейст-
'" ВИЯМ. . ' .
\ Ч; ,2. Сбалансированность элементов минерального питания. -". '; /является.одним из факторов формирования устойчивости озимых культур к погодным условиям. Азотные удобрения, снижают, фос-.
форно-калийные повышают зимостойкость посевов и регулируют активность физиологических процессов в период адаптации.
3,-Сорта озимой пшеницы'и тритикале отличаются.по степе- ни устойчивости к.разным^условиям перезимовки. ". . ' -. .: - 4. Применение методов математического моделирования позволяет дать количественную характеристику зимостойкого состояния растений, его сортовых различий и прогнозировать-
: -продуктивность в условиях перезимовки. * .
_:'">.'Апробация работы/' \ ' ..' .
...:; Материалы.диссертации доложены, и. обсуждены, на: Всесоюз- ' ', ном.научно-методическом'совещании' "Методы и_приемы повышения , /;- зшлостойкости озижгх зерновых культур" .(Харьков, 1973), J конференции молодых ученых; ВИУА (Москва,: 1973), Третьем ,г "Всесоюзном Биохимическом съезде "(Рига, 1974), Всесоюзном, V совещании, м'ол'одых ученых ШУА (Москва,'1975),: заседании сек- . : ции физиологии и биохимии растений Всесоюзного Ботанического "общества (Ленинград; 1975Ь 7-ом семинаре по проблеме "Регу-
ляция-энергетического обкейа^и физиологическое состояние" ,." '.. (Пуш>-ино,"1979); Всесоюзном симпозиуме но проолеме'"Физиолого-
биогда'іические-'мехашізмй.рвгудяціш^адаптивных.реакций растений
и агросїттсценозов (Кишинев, 1984), 5-ом Всесоюзном Биохимическом съезде (Киев, 1986), 4-оі* Республиканской конференции физиологов и биохиников ''олдэеиу "ї із їолого-биохи мческле основы повышения продукаивности и устоічлвости растений" (Кишинев, 1986), Всесоюзном координационном совещании участников географическое сети опытов с удобрениями "Расширенное воспроизводство плодородия почв прл шроком применении интенсивных технолог/8 возделывания с-х культур в севооборотах (Москва, 1986), Всесоюзном совещании "Роль ЭВМ и автоматизированных банк данных о почвах в информативном обеспечении земледелия ", (Мосгза, 1987), Международном симпозиуме "Возделывание пшеницы - настоящее и будущее" (Аябена , Болгария, 1990), Всесоюзной конференции " Хаслодого-генетическйб механизмь регуляции азотного литания растении (Киев, 1991).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 2 разделов и 8 глав, заключения, выводов; изложена на 565 страницах Машинописи, содержит 131 таблицу, 42 ри-сунка. Список литературы включает 85ь работ отечественных и 263 зарубежных авторов. Приложения представлены в отдельном томе на 195 страницах, включая 86 таблиц и 36 рисунков.
