Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение урожая сельскохозяйственных культур, улучшение качества продукции и повышение плодородия почв - важнейшие задачи агрономической науки. В решении этих проблем ведущая роль принадлежит биологическим факторам, в том числе, фиксации атмосферного азота почвенными диазотрофами.
В последние 2-3 десятилетия интерес к микробиологической фиксации атмосферного азота значительно возрос. Это связано не только с определяющей ролью этого процесса в азотном балансе биосферы, но и возможностью сокращения объемов применения минерального азота при одновременном снижении энергетических затрат на производство продукции растениеводства.
Поступление биологического азота в конкретный агроценоз определяется эффективным симбиозом бобовых культур с клубеньковыми бактериями и зависит от генотипа растения-хозяина, видового состава культур, количественного и качественного состава диазотрофов, а также обусловлено экологическими и гидротермическими условиями, свойствами почвы, уровнем применяемой агротехники и др.
Наряду с выявлением оптимального сочетания факторов внешней среды, важное значение приобретает создание сортов с интенсивной биологической фиксацией атмосферного азота. В этой связи изучение внутривидового полиморфизма зернобобовых культур по признакам урожайности, качества зерна и симбиотической интенсивности с целью выделения новых генетических источников, является актуальной задачей.
Цель исследований - выявить полиморфизм гороха и сои по основным признакам продуктивности, качества зерна, способности к формированию симбиотиче-ского аппарата и создать новый исходный материал для селекции в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Задачи исследований:
Оценить полевую всхожесть и выживаемость растений гороха и сои.
Выявить влияние условий выращивания и генотипа на продолжительность вегетационного периода.
Изучить динамику клубенькообразования в различные фазы развитая растений и особенности образования симбиотического аппарата в зависимости от морфотипа растений.
Изучить генетический полиморфизм гороха и сои по признакам симбиотической эффективности, продуктивности и качеству зерна.
Выявить взаимосвязь урожайности зерна с элементами ее сгруктуры, признаками клубенькообразования и качеством зерна.
Дать оценку новому исходному материалу.
Научная новизна. Впервые в южной лесостепи Западной Сибири дана оценка симбиотической эффективности сортов и перспективных линий гороха и сои. Изучена динамика образования клубеньков в различные фазы развития растений и вьД явлены ее особенности, как для гороха, так и для сои. Установлено влияние гидро термических условий, уровня обеспеченности почвы нитратным азотом, подвижным фосфором, обменным калием и запасами продуктивной влаги на процесс клубенькообразования. Показано, что наибольшим симбиотическим потенциалом об-
ладают формы с усатым типом листа. Установлена тесная корреляция урожайности и качества зерна с количественными признаками симбиотической азотфиксации. Выделены уникальные образцы: гороха - Линия 37/03 и сои - сорт Алтом с высоким естественным потенциалом симбиотической эффективности, формирующие повышенные урожайность зерна, количество азота в зеленой массе растений, обеспечивающие высокий выход белка и жира с гектара. Основные положения, выносимые на защиту.
Развитие растений, урожайность и качество зерна гороха и сои зависит от гидротермических условий года и генотипа сортообразца.
Формирование симбиотического аппарата изменяется в зависимости от фазы развития растения, гидротермических условий, генотипических особенностей культуры, обеспеченности почвы элементами питания и запасов продуктивной влаги.
Новые селекционные линии - ценные генетические источники для симбиотической селекции в регионе.
Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Образец гороха Линия 35/03 под названием Бонус, характеризующийся скороспелостью, устойчивостью к полеганию, передан на Государственное сортоиспытание в 2008 г. Уникальные по симбиотической эффективности образцы: горох - Линия 37/03 и соя - сорт Алтом, а также новые селекционные линии могут использоваться как ценные источники в симбиотической селекции - новом направлении для условий Западно-Сибирского региона, а также включены в дальнейшие научные исследования. Выявленные в ходе исследований закономерности позволили рекомендовать проведение отборов в направлении выделения генотипов с высокими показателями продуктивности, качества зерна и симбиотической эффективности.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ (2006-2008 гг.); на Международном научно-техническом форуме «Реализация Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2009 г.); на научно-практической конференции, посвященной Всемирному дню охраны окружающей среды «Экологическая безопасность как основа устойчивого развития российской экономики» (Омск, 2009 г.) и опубликованы в 7 работах общим объемом 2,1 п.л. Проект на тему «Симбиотическая азот-фиксация зернобобовых культур» был представлен на открытом конкурсе инновационных проектов Сибири и Дальнего Востока и отмечен сертификатом по направлению «Перспективный коммерческий проект».
Личный вклад автора состоит в самостоятельном сборе и обработке фактического материала, его анализе, проведении лабораторных и полевых исследований, формировании научных положений и выводов, написании и оформлении текста диссертации.
Обоснованность выводов и достоверность результатов работы обеспечены значительным объемом фактического материала, полученным в результате трехлетних полевых и лабораторных экспериментов, подтверждением результатами математической обработки.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах печатного текста. Состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций. Содержит 41 таблицу, 9 рисунков и 21 приложение. Библиографический список включает 232 источника, в том числе 55 - зарубежных авторов.
Похожие диссертации на Урожайность и особенности формирования симбиотического аппарата у сортообразцов зернобобовых культур в южной лесостепи Западной Сибири
