Развитие отечественного АПК является одним из приоритетных направлений для нашей страны. Поэтому надеемся, что материалы публикуемые в журнале внесут достойный вклад в успешное развитие научного поиска, повышение значимости научных разработок, подъем сельскохозяйственного производства
 д. с.-х. н., профессор А.В.Алабушев

 

ВЫПУСКИ ЖУРНАЛА

№6 2011

№5 2011

№4 2011

№3 2011

№2 2011

№1 2011

 

АРХИВ

№1-6 2010

№1-6 2009

 

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 633.11:581.543

Е.В. Ионова, д-р с.-х. наук,
Н.Е. Самофалова, канд. с.-х. наук,
Т.А. Гричаникова,
В.Л. Газе;
ГНУ Всероссийский НИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко
vniizk30@mail.ru

 

Лист пшеницы и величина его проводящей системы в условиях засухи

Рассмотрено влияние недостаточной влагообеспеченности на размеры проводящей системы листьев озимой пшеницы.
It is considered an influence of insufficient moisture supply upon winter wheat leaves conducting system.
Ключевые слова: озимая пшеница, лист, стебель, проводящая система, проводящие пучки, площадь пучка.
Keywords: winter wheat, leaf, stem, conducting system, vascular bundles, bundle square.

Введение. Засухоустойчивость озимой пшеницы зависит от строения листового аппарата, играющего большую роль в обеспечении растений углеводным питанием и накоплением органического вещества. Вода, поступающая в лист по сосудистым пучкам из стебля и корней, идет на построение органического вещества и процесс транспирации (испарение). Интенсивность потоков воды  и питательных веществ зависит, в свою  очередь, от структурно-функциональных характеристик проводящих путей в системе целого растения.
Налив зерна и протекание фотосинтеза во многом зависят от процессов передвижения веществ в растении пшеницы в этот период. Сортовые особенности и физиологический возраст целого растения и отдельных его органов играют первостепенную роль в поступлении ассимилятов в зерно. Наибольшее количество пластических веществ перемещается в зерно из физиологически молодых органов.
Образование и рост листьев пшеничного растения сильно растянуты во времени. Растения пшеницы образуют листья двух типов – прикорневые и стеблевые. Прикорневые, или первые, листья возникают из подземных узлов, стеблевые – на надземной части стебля [2].
Жилки, или нервы, выполняют функции проводников воды и распределителей ассимилятов, кроме того, они механически укрепляют лист. На верхней стороне листа нервы выделяются ясно, на нижней – ясно виден только один центральный нерв [5].
Количество нервов заметно изменяется по длине листа. Их больше у основания листа. В середине листа число нервов уменьшается. На верхушке листа  их количество уменьшается до  семи. Число нервов первого листа некоторые исследователи пытаются использовать как систематический признак [4, 1].
Материалы и методы. Исследования проводились в острозасушливых условиях 2003, 2005 и  2007 гг. на экспериментальных полях ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. Вегетационные исследования проводились на базе лаборатории физиологии и биотехнологии.
Для оценки параметров проводящей системы листья фиксируют в 96%-м этиловом спирте, окрашивают приготовленные поперечные срезы листа метиленовой синью, определяют с помощью окуляр-микрометра диаметр пучков, толщину листа, количество пучков.
Результаты. Рост первого листа происходит при еще слабом развитии корешков, и построение его идет, главным образом, за счет питательных веществ эндосперма зерна. Поэтому размер первого листа озимой пшеницы в большей степени зависит от размеров зерна, а отсюда и количество нервов определяется его величиной (табл.1).
1. Характеристика сортов озимой мягкой пшеницы по массе
1000 семян и количеству нервов первого листа


Сорт

Жилкование, шт.

Масса 1000 семян, г

Дон 93 стандарт

10,8

45,8

Дар Зернограда

10,2

42,4

Дон 85

9,6

40,2

Ермак

11,3

47,4

Дон 105

9,4

38,7

Донской сюрприз

10,5

43,3

НСР05

0,3

1,2

Корреляционная связь количества нервов листа мягкой пшеницы и массы 1000 семян составляет r = 0,99 (высокая). Чем зерно крупнее (Ермак и Дон 93), тем больше нервов в листе, больше сосудистых пучков, по которым проводятся питательные вещества, тем мощнее разовьется растение.
Через основную ткань стеблевого листа несколько ближе к нижней его поверхности проходят сосудистые пучки. Все пучки листа коллатеральные с ксилемой, которая  направлена к верхней поверхности пластинки, и флоэмой, которая направлена к нижней поверхности.
Большие пучки с сильно развитой ксилемой выполняют функции водоснабжения. Мелкие пучки, состоящие из флоэмы, выполняют функцию собирания и оттока продуктов ассимиляции. При изучении проводящей системы флагового листа пшеницы в условиях водного и температурного стрессов установлено, что сорта, сформировавшие более мощную проводящую систему листьев, имели и наиболее развитую в этих же условиях проводящую систему стебля [3].
Мощную проводящую систему листьев и стебля в фазу молочной спелости зерна сформировали сорта Донской сюрприз – 2,8 мкм2·10-4 (стебель) и     3,1 мкм2·10-3  (лист); Ермак – 3,0 мкм2·10-4 (стебель) и 2,7 мкм2·10-3(лист); Гарант – 2,7 мкм2·10-4 (стебель) и 2,8 мм2·10-3 (лист) – мягкая пшеница; Терра – 2,0 мкм2·10-4 (стебель) и 3,5 мм2·10-3 (лист)  и Аксинит – 2,3 мкм2·10-4 (стебель) и 4,1 мм2·10-3 (лист) – твердая пшеница (табл. 2, 3).
Минимальная площадь пучков листьев и стебля зафиксирована в сортах Колос Дона (мягкая пшеница); Новинка 4 и Гелиос (твердая пшеница).
Корреляционная зависимость между признаками проводящих систем листьев и стебля была высокой и составила в сортах мягкой пшеницы r = 0,73, а   в сортах твердой r = 0,98.
2. Проводящая система листа озимой твердой пшеницы
в условиях засухи (среднее за 2003, 2005 и 2007 гг.) *


Сорт

Количество пучков, шт.

Площадь 1 пучка, мкм2

Общая площадь пучков, мкм2·10-3

крупные

мелкие

в сумме

Новинка 4

9,50

32,42

43,92

67,02

2,9

Алый парус

8,92

34,08

43,92

71,15

3,1

Донской янтарь

9,08

35,0

44,67

75,39

3,4

Дончанка**стандарт

7,67

29,33

37,0

71,14

2,6

Жемчужина Дона

8,86

37,57

46,43

67,02

3,1

Топаз

9,25

35,25

44,50

67,02

3,0

Терра

9,5

37,67

47,17

73,25

3,5

Аксинит

9,40

38,10

47,50

86,55

4,1

Курант

9,42

35,83

45,25

79,76

3,6

Амазонка

10,0

38,67

48,67

77,56

3,8

НСР0,5

 

 

1,1

3,4

0,6

* – флаговый лист - фаза цветения
**– сорт- классификатор

3.  Проводящая система листа озимой мягкой пшеницы
в условиях засухи (среднее за 2003, 2005 и 2007 гг.) *


Сорт

Количество пучков, шт.

Площадь 1 пучка, мкм2

Общая площадь проводящих пучков, мкм2·10-3

крупные

мелкие

общее

Колос Дона

9,67

33,75

43,42

43,22

1,9

Дон 93**стандарт

7,50

33,50

41,0

57,25

2,4

Дар Зернограда

7,75

34,08

41,80

71,15

3,0

Донской маяк

7,25

34,58

41,83

61,07

2,6

Ермак

8,96

36,33

45,29

63,02

2,7

Зарница

6,58

33,25

39,83

57,25

2,3

Станичная

7,58

32,83

40,42

55,39

2,2

Донской сюрприз

8,08

35,17

43,25

71,15

3,1

Памяти Калиненко

7,67

36,25

43,92

69,07

3,0

Гарант

7,5

33,83

41,33

67,02

2,8

Дон 105

7,5

32,53

39,83

67,02

2,7

Донская безостая

6,92

28,92

35,83

41,60

1,5

Донской простор

7,0

38,58

45,58

27,14

1,2

Девиз

6,92

32,33

39,25

23,40

0,9

Дон 95 стандарт

6,75

31,50

38,25

21,06

0,8

НСР0,5

 

 

1,9

5,3

0,5

* – фаза цветения, флаговый лист
**– сорт- классификатор

Выводы. Исследования анатомического строения листьев различных по устойчивости к засухе сортов и видов пшеницы (не одинаково реагирующих на недостаток воды) имеют принципиальное значение в понимании модели засухоустойчивости растений. Установлено, что засухоустойчивые сорта анатомическим строением листьев приспособлены не к сокращению оттока питательных веществ из листа в генеративные органы, а к увеличению интенсивности этого оттока и усилению процесса транспирации в сравнении с незасухоустойчивыми образцами. Засухоустойчивые сорта (Донской сюрприз, Памяти Калиненко, Дар Зернограда – мягкая пшеница; Терра, Аксинит, Амазонка – твердая пшеница) формируют в условиях водного и температурного стрессов более мощную проводящую и корневую систему.

Литература

  1. Бучинский, И.Е. Засухи и суховеи /И.Е. Бучинский – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – 214 с.          
  2. Заленский, В.Р. Материалы к количественной анатомии различных листьев одних и тех же растений/ В.Р. Заленский.–Киев: Изд-во Киевского политех. ин-та, 1904.– 97с.
  3. Ионова, Е.В. Проводящая система листьев и стебля озимой пшеницы       в условиях засухи/Е. В. Ионова// Агро21.–2009.– № 7–9. – С. 32–33.
  4. Ничипорович, А.А. Фотосинтетическая  деятельность растений в посевах/А.А. Ничипорович, Л.Е. Строганова, М.П. Власова/ – М., АН СССР, 1961.– 106с.
  5. Шелепов, В.В. Морфология, биология, хозяйственная ценность пшеницы/В.В. Шелепов, В.М. Маласай, А.Ф. Пензев, В.С. Кочмарский,         А.В. Шелепов.– Киев: Изд-во Мироновского института пшеницы,          2004.–524с. 

 

© 2009 ГНУ ВНИИЗК
им. И.Г.Калиненко
Главная | Поиск | Авторам | Контакты | Архив