Асиміляційна поверхня агроценозів та врожайність сучасних сортів пшениці озимої за нетипових погодних умов
Анотація
Мета. Порівняльний аналіз параметрів асиміляційної поверхні сортів пшениці озимої за несприятливих умов навколишнього середовища для оцінки їх адаптаційних можливостей. Методи. Морфометричний, спектрофотометричний, статистичні. Результати. В польових експериментах за природних умов (близьких до оптимальних навесні, посушливих у період наливання зерна та з тривалими опадами під час збирання врожаю) досліджували варіабельність вмісту хлорофілу у листках, маси сирої речовини листків посіву та їх хлорофільного індексу у 10 сучасних середньоранніх сортів пшениці озимої у фази цвітіння та молочно-воскової стиглості. Виявлено, що за таких умов різниця за зерновою продуктивністю між найбільш та найменш врожайними сортами складала 1,6 т/га. Встановлена позитивна кореляція зернової продуктивності сортів пшениці озимої з хлорофільним індексом листків у фазу молочно-воскової стиглості (r=0,61). Висновки. З’ясовано, що у сортів з кращою адаптацією до посушливих умов у період наливання зерна була більшою площа асиміляційної поверхні у фазу цвітіння та молочно-воскової стиглості. Тому їх вища врожайність зумовлена потенційною здатністю як до утворення більшої кількості фотоасимілятів, так і до запасання та ремобілізації депонованих в інших органах вуглеводів, а також ефективністю перетворення загальної біомаси у господарсько-цінну.
Ключові слова: Triticum aestivum L., зернова продуктивність, листковий хлорофільний індекс.
Посилання
Morgun V.V., Kiriziy D.A. Prosrects and modern strategies of wheat physiological traits improvement of increasing productivity. Physiol. Biochem. Cult. Plants. 2012. Vol. 44, No. 6. P. 463–483. [in Ukrainian]
Morgun V.V., Stasik O.O., Kiriziy D.A., Pryadkina G.О. Relation between reaction of photosynthetic traits and grain productivity on soil drought in winter wheat varieties contrasting in their tolerance. Physiol. Rast. Genet. 2016. Vol. 48, No. 5. P. 371–381. [in Ukrainian] doi: 10.15407/frg2016.05.371
Reynolds M.P., Quilligan E., Aggarwal P.K., Bansal K.C., Cavalieri A.J., Chapman S.C., Chapotin S.M., Datta S.K., Duveiller E., Gill K.S., Jagadish K.S.V., Joshi A.K., Koehler A.-K., Kosina P., Krishnan S., Lafitte R., Mahala R.S., Muthurajan R., Paterson A.H., Prasanna B.M., Rakshit S., Rosegrant M.W., Sharma I., Singh R.P., Sivasankar Sh., Vadez V., Valluru R., Prasad P.V.V., Yadav O.P. An integrated approach to maintaining cereal productivity under climate change. Glob. Food Security. 2016. Vol. 8. P. 9–18. doi: 10.1016/j.gfs.2016.02.002.
Feller U. Drought stress and carbon assimilation in a warming climate: Reversible and irreversible impacts. J. Plant Physiol. 2019. Vol. 203. P. 84–94. doi: 10.1016/j.jplph.2016.04.002.
Ahanger M.A., Morad-Talab N., Abd-Allah E.F. et al. Plant growth under drought stress: Significance of mineral nutrients. Water Stress and Crop Plants: A Sustainable Approach: Vol. 2. / Ed.: P Ahmad. John Wiley & Sons, Ltd, 2016. P. 650–668. doi: 10.1002/9781119054450.ch37.
Farooq M., Hussain M., Siddique K.H.M. Drought stress in wheat during flowering and grain-filling periods. Critical Reviews in Plant Sciences. 2014. Vol. 33. P. 331–349. doi: 10.1080/07352689.2014.875291.
Lesk C., Rowhani P., Ramankutty N. Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature. 2016. Vol. 529, No. 7584. P. 84–87. doi: 10.1038/nature16467.
Forecasting wheat yields under extreme weather conditions. Retrieved from: https://ec.europa.eu/jrc/en/science-update/forecasting-wheat-yields-under-extreme-weather-conditions
Morgun V.V., Sanin Ye.V., Shvartau V.V., Omelianenko O.A. Sorty ta tekhnolohii vyroshchuvannia vysokykh urozhaiv ozymoi pshenytsi. Klub 100 tsentneriv. Kyiv, 2011. 121 p. [in Ukrainian]
Wellburn A.P. The spectral determination of chlorophyll a and b, as well as carotenoids using various solvents with spec-trophotometers of different resolution. J. Plant. Physiol. 1994. Vol. 144, No. 3. P. 307–313. doi: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2.
Andrianova Yu.E., Tarchevsky I.A. Chlorophyll and plant productivity. Moskva: Nauka, 2000. 135 р. [in Russian]
Dospehov B.A. The methods of field experiment. Moskva: Kolos, 1973. 335 р. [in Russian]
Serrago R.A., Alzueta I., Savin R., Slafer G.A. Understanding grain yield responses to source-sink ratios during grain filling in wheat and barley under contrasting environments. Field Crops Res. 2013. Vol. 150. P. 42–51. doi: 10.1016/j.fcr.2013.05.016.
Reynolds M.P., Pellegrineschi A., Skovmand B. Sink-limitation to yield and biomass: a summary of some investigations in spring wheat. Ann. Appl. Biol. 2005. Vol. 146, No. 1. P. 39–49. doi: 10.1111/j.1744-7348.2005.03100.x.
Abid M., Tian Zh., Zahoor R., Ata-Ul-Karim S.T., Daryl Ch., Snider J.L., Li X. Pre-Drought Priming: A Key Drought Tolerance Engine in Support of Grain Development in Wheat. Advances in Agronomy. 2018. Ch. 2. P. 51–86. doi: 10.1016/bs.agron.2018.06.001.
Ruuska S.A., Rebetzke G.J., van Herwaarden A.F., Richards R.A., Fettell N.A., Tabe L., Jenkins C.L.D. Genotypic varia-tion in water-soluble carbohydrate accumulation in wheat. Funct. Plant Biol. 2006. Vol. 33, No. 9. P. 799–809. doi: 10.1071/FP06062.
Del Pozo A., Mendez-Espinoza A.M., Yanez A. Fructan Metabolism in Plant Growth and Development and Stress Tolerance. Osmoprotectant-Mediated Abiotic Stress Tolerance in Plants: Eds. Hossain M., Kumar V., Burritt D., Fujita M., Makela P. Cham: Springer, 2019. P. 319–334. doi: 10.1007/978-3-030-27423-8_15
Schnyder H. The role of carbohydrate storage and redistribution in the source-sink relations of wheat and barley during grain filling – a review. New Phytol. 1993. Vol. 123, No. 2. P. 233–245. doi: 10.1111/j.1469-8137.1993.tb03731.x.
