Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев

Исследовали корреляционные связи между зерновой продуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев у растений 5 генотипов озимой пшеницы в контрастные по погодным условиям годы и в целом за весь трехлетний период исследований. Корреляционные отношения между хлорофилльным фотосинте...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автор:	Прядкина, Г.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України 2010
Назва видання:	Физиология и биохимия культурных растений
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66263
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев / Г.А. Прядкина, Т.М. Шадчина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 50-60. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66263
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-662632025-02-09T14:17:38Z Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев Прогнозування зернової продуктивностi озимої пшеницi за хлорофiльним фотосинтетичним потенциалом листкiв The forecasting of winter wheat grain yield by leaves chlorophyll photosynthetic potential Прядкина, Г.А. Прядкина, Г.А. Исследовали корреляционные связи между зерновой продуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев у растений 5 генотипов озимой пшеницы в контрастные по погодным условиям годы и в целом за весь трехлетний период исследований. Корреляционные отношения между хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев и урожаем зерна в отдельные годы исследований (η2006 = 0,99 ± 0,07, η2007 = 0,92 ± 0,22, η2008 = 0,99 ± 0,05) были выше, чем в общем за три года (η2006—2008 = 0,87 ± 0,14). Это связано с различиями, вносимыми погодными условиями в характер взаимосвязи этих параметров. Отклонения урожайности, определенные по уравнению регрессии, от фактических колебались в пределах 1—18 ц/га и в среднем составляли около 7 ц/га. Сделан вывод об удовлетворительной точности оценки зерновой продуктивности по уравнению регрессии на основе хлорофилльного фотосинтетического потенциала листьев, полученному по многолетним данным, и возможности его использования в годы, отличающиеся по погодным условиям. Досліджували кореляційні зв’язки між зерновою продуктивністю та хлорофільним фотосинтетичним потенціалом листків рослин 5 генотипів озимої пшениці в контрастні за погодними умовами роки та в цілому за весь трирічний період досліджень. Кореляційні відношення між хлорофільним фотосинтетичним потенціалом листків та урожаєм зерна в окремі роки досліджень (η2006 = 0,99 ± 0,07, η2007 = 0,92 ± 0,22, η2008 = 0,99 ± 0,05) були вищими, ніж за три роки загалом (η2006—2008 = 0,87 ± 0,14). Це пов’язано з відмінностями характеру взаємозв’язку цих параметрів, які вносили погодні умови. Відхилення урожайності, визначені за рівнянням регресії, від фактичних коливалися в межах 1—18 ц/га і в середньому становили близько 7 ц/га. Зроблено висновок про задовільну точність оцінювання зернової продуктивності на основі хлорофільного фотосинтетичного потенціалу листків із використанням рівняння регресії, отриманого за багаторічними даними, та можливістю його застосування в роки, що різняться за погодними умовами. Correlative relations between grain yield and leaf chlorophyll photosynthetic potential in plants of 5 genotypes of winter wheat in three contrast on weather conditions years and for all three-year period also were investigated. Correlation relations between chlorophyll photosynthetic potential of leaves and grain yield in every year of investigations (η2006 = 0,99 ± 0,07, η2007 = 0,92 ± 0,22, η2008 = 0,99 ± 0,05) were higher than for whole three years (η2006—2008 = 0,87 ± 0,14). This has been explained by distinctions in a character of the interrelations caused by weather conditions. Deviations of grain yield values, calculated by means of the regress equation, from the actual ones there were changed within limit from 0,1 up to 1,8 t/ha in average near by 0,7 t/ha. It was concluded about satisfactory accuracy of grain yield prognosis based on leaf chlorophyll photosynthetic potential using the regress equations received on the many years data. 2010 Article Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев / Г.А. Прядкина, Т.М. Шадчина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 50-60. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66263 581.132.1:582.542.1 ru Физиология и биохимия культурных растений application/pdf Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Исследовали корреляционные связи между зерновой продуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев у растений 5 генотипов озимой пшеницы в контрастные по погодным условиям годы и в целом за весь трехлетний период исследований. Корреляционные отношения между хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев и урожаем зерна в отдельные годы исследований (η2006 = 0,99 ± 0,07, η2007 = 0,92 ± 0,22, η2008 = 0,99 ± 0,05) были выше, чем в общем за три года (η2006—2008 = 0,87 ± 0,14). Это связано с различиями, вносимыми погодными условиями в характер взаимосвязи этих параметров. Отклонения урожайности, определенные по уравнению регрессии, от фактических колебались в пределах 1—18 ц/га и в среднем составляли около 7 ц/га. Сделан вывод об удовлетворительной точности оценки зерновой продуктивности по уравнению регрессии на основе хлорофилльного фотосинтетического потенциала листьев, полученному по многолетним данным, и возможности его использования в годы, отличающиеся по погодным условиям.
format	Article
author	Прядкина, Г.А. Прядкина, Г.А.
spellingShingle	Прядкина, Г.А. Прядкина, Г.А. Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев Физиология и биохимия культурных растений
author_facet	Прядкина, Г.А. Прядкина, Г.А.
author_sort	Прядкина, Г.А.
title	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
title_short	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
title_full	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
title_fullStr	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
title_full_unstemmed	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
title_sort	прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев
publisher	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
publishDate	2010
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66263
citation_txt	Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев / Г.А. Прядкина, Т.М. Шадчина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2010. — Т. 42, № 1. — С. 50-60. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.
series	Физиология и биохимия культурных растений
work_keys_str_mv	AT prâdkinaga prognozirovaniezernovojproduktivnostiozimojpšenicypohlorofillʹnomufotosintetičeskomupotencialulistʹev AT prâdkinaga prognozirovaniezernovojproduktivnostiozimojpšenicypohlorofillʹnomufotosintetičeskomupotencialulistʹev AT prâdkinaga prognozuvannâzernovoíproduktivnostiozimoípšenicizahlorofilʹnimfotosintetičnimpotencialomlistkiv AT prâdkinaga prognozuvannâzernovoíproduktivnostiozimoípšenicizahlorofilʹnimfotosintetičnimpotencialomlistkiv AT prâdkinaga theforecastingofwinterwheatgrainyieldbyleaveschlorophyllphotosyntheticpotential AT prâdkinaga theforecastingofwinterwheatgrainyieldbyleaveschlorophyllphotosyntheticpotential
first_indexed	2025-11-26T18:33:54Z
last_indexed	2025-11-26T18:33:54Z
_version_	1849878945894236160
fulltext	ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2010. Т. 42. № 1 УДК 581.132.1:582.542.1 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ХЛОРОФИЛЛЬНОМУ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОМУ ПОТЕНЦИАЛУ ЛИСТЬЕВ Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Институт физиологии растений и генетики Национальной академии наук Украины 03022 Киев, ул. Васильковская, 31/17 Исследовали корреляционные связи между зерновой продуктивностью и хлоро- филльным фотосинтетическим потенциалом листьев у растений 5 генотипов ози- мой пшеницы в контрастные по погодным условиям годы и в целом за весь трех- летний период исследований. Корреляционные отношения между хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом листьев и урожаем зерна в от- дельные годы исследований (2006 = 0,99 ± 0,07, 2007 = 0,92 ± 0,22, 2008 = 0,99 ± 0,05) были выше, чем в общем за три года (2006—2008 = 0,87 ± 0,14). Это связано с различиями, вносимыми погодными условиями в характер взаи- мосвязи этих параметров. Отклонения урожайности, определенные по уравнению регрессии, от фактических колебались в пределах 1—18 ц/га и в среднем состав- ляли около 7 ц/га. Сделан вывод об удовлетворительной точности оценки зерно- вой продуктивности по уравнению регрессии на основе хлорофилльного фото- синтетического потенциала листьев, полученному по многолетним данным, и возможности его использования в годы, отличающиеся по погодным условиям. Ключевые слова: Triticum aestivum L., хлорофилльный фотосинтетический потен- циал листьев, зерновая продуктивность, прогнозирование. В основе продукционного процесса лежит фотосинтез. И хотя связь фо- тосинтеза с продуктивностью не всегда однозначна [19], для зерновых колосовых культур имеется достаточно много данных, подтверждающих, что средний за период вегетации растений фотосинтез, листовые и хло- рофилльные индексы, а также поверхностные и хлорофилльные фото- синтетические потенциалы находятся в тесной корреляционной связи с биологической продуктивностью и хозяйственно-ценным урожаем [1, 3, 4, 14, 16—18]. Согласно результатам исследований, для прогнозирования зерновой продуктивности наиболее надежным является хлорофилльный фотосинтетический потенциал [1, 2, 13]. Возможность измерения хлоро- филльных показателей в посевах дистанционно позволяет прогнозиро- вать урожайность зерновых в посевах на больших площадях в реальном масштабе времени [15]. Приводимые в литературе значения коэффициентов корреляции между урожаем зерна и показателями продукционного процесса в боль- шинстве своем получены на растениях, выращенных при различных уровнях минерального питания в одинаковых погодных условиях [20]. Поскольку фотосинтез и продукционный процесс в значительной степе- ни зависят от условий внешней среды [8, 10, 21], точность прогнозирова- ния зерновой продуктивности по фотосинтетическим показателям в годы © Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА, 2010 50 с разными метеорологическими условиями будет определяться степенью изменчивости тесноты и характера связей между данными параметрами, вызванной условиями произрастания растений. Более высокие коэффи- циенты корреляции между хлорофилльными показателями злаковых рас- тений и их продуктивностью, как правило, отмечают в благоприятные по погодным условиям годы [3, 4]. Однако эффективность прогнозирования урожайности по фотосинтетическим показателям в различающиеся по погодным условиям годы требует дальнейшего изучения. Целью данной работы было исследование влияния погодных усло- вий на фотосинтетические показатели и зерновую продуктивность ози- мой пшеницы и оценка эффективности прогнозирования урожайности разных ее сортов по регрессионным зависимостям, полученным в отли- чающиеся по погодным условиям годы. Методика Исследования проведены на 5 генотипах мягкой озимой пшеницы в три контрастные по погодным условиям года (2006—2008). Сорта Фаворит- ка, Володарка и Смуглянка относятся к современным, высокоинтенсив- ного типа [9], гибридная линия УК-273В имеет признаки интенсивного генотипа, Мироновская 808 — полуинтенсивный сорт старой селекции [12]. В 2006 г. растения выращивали в полевых условиях (Киевская обл.), площадь делянок — 10 м2, в 2007 и 2008 гг. — в мелкоделяночных опы- тах на территории Института физиологии растений и генетики НАН Ук- раины, площадь делянок — 3 м2. Опыты проводили в четырехкратной повторности. В 2007 г. на фоне высоких температур воздуха и малого ко- личества осадков в середине мая (фаза колошения) был осуществлен один полив опытных делянок. Дозы минеральных удобрений составляли N120P90K90. Фенологические фазы развития растений определяли через каждые 2—3 сут согласно [6]. Зерновую продуктивность посевов вычисляли в че- тырех повторностях — по 5 главных побегов в каждой, выбранных из растений, срезанных на площади 1 м2, с последующим перерасчетом на 1 га. Зерновую продуктивность вариантов, использованных для провер- ки уравнения связи, в 2007 г. получали взвешиванием обмолоченных зе- рен с 4 участков отдела экспериментального мутагенеза площадью 10 м2 каждый и пересчетом на массу сухого вещества и на 1 га, в 2008 г. — на производственных посевах озимой пшеницы по стандартной методике: на 20 главных побегах, выбранных из снопов, срезанных на площади 1 м2, в четырехкратной повторности. Источником погрешностей опреде- ления зерновой продуктивности была вариабельность массы сухого ве- щества зерна отдельных растений. Площадь зеленых листьев определяли у 10 побегов каждого геноти- па в двухкратной повторности. Для установления содержания пигментов в листьях их среднюю пробу также формировали из 10 побегов. Содер- жание суммарного (а и b) хлорофилла (Хл) определяли экстракцией ди- метилсульфоксидом спектрофотометрическим методом [22]. Для харак- теристики мощности развития фотосинтетического аппарата посевов используют количество хлорофилла как в основном ассимилирующем органе — листьях [3], так и во всех надземных органах растения [14]. Расчеты хлорофилльного фотосинтетического потенциала (ХлФП) в на- шей работе основаны на нахождении ежедневных показателей хлоро- 51 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 филльного индекса листьев. Эту величину определяли по графикам из- менения количества хлорофилла в листьях за период цветение—молоч- но-восковая спелость зерна как площадь под кривой динамики хлоро- филльного индекса, ограниченную периодом от фазы цветения до фазы молочно-восковой спелости: ХлФП = t= i  k ЛИ Хл t, где t = i — дата наступления фазы цветения, k — фазы молочно-воско- вой спелости зерна, сут; ЛИ — листовой индекс посева в отдельные фа- зы вегетации, рассчитанный как произведение площади зеленых листь- ев отдельного побега и числа побегов, произрастающих на 1 га [1, 14]; Хл — содержание хлорофилла в листьях, ц/га. Все результаты обработаны статистически [7]. Результаты и обсуждение Жизненный цикл растений состоит из ряда периодов, характеризующих- ся качественными изменениями метаболизма, физиологических функ- ций и органообразующих процессов. Так, на ранних этапах онтогенеза — в начале фазы выхода в трубку — формируются колосковые бугорки [6], что в последующем определяет количество колосков в колосе. Поэтому для исследования вариаций урожайности озимой пшеницы в разные го- ды мы проанализировали погодные условия в течение всего весенне-лет- него периода развития растений, а не только репродуктивного периода, за который рассчитан ХлФП. Все три года проведения эксперимента существенно отличались друг от друга по погодным условиям. Среднесуточная температура воз- духа в 2006 г. длительное время — за период от фазы выхода в трубку до начала цветения — была на 10 % ниже средней многолетней [5] за ка- лендарное время, соответствующее этому периоду вегетации (рис. 1). К моменту наступления фазы цветения ее значения, наоборот, уже превы- шали норму на 4—6 град. 2007 г. резко отличался от других температур- ным фоном периода выход в трубку — молочная спелость зерна. Сред- несуточная температура воздуха существенно (на 30—60 %) превышала средние многолетние значения. Температурный режим 2008 г. за исклю- чением периода выход в трубку—колошение, когда температура состав- ляла около 90 % нормы, был близким к среднестатистическому. Количество осадков в 2006 г. за период выход в трубку—цветение было самым высоким (163—183 % нормы) за все 3 года исследований (табл. 1), а за период от цветения до восковой спелости зерна, наоборот, меньше среднего многолетнего на 70 %. 2007 г. характеризовался неболь- 52 Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 ТАБЛИЦА 1. Ежемесячная сумма осадков (мм) в период весенне-летней вегетации озимой пшеницы в 2006—2008 гг. Сумма осадков, мм Сумма осадков, % нормы Месяц 2006 2007 2008 Норма 2006 2007 2008 Апрель 66 22 76 47 140 47 162 Май 99 76 50 54 183 141 91 Июнь 119 98 64 73 163 134 88 Июль 25 139 54 78 32 178 69 53 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 шой суммой выпавших в апреле осадков (около 40 % нормы), однако их количество за период цветение—молочная спелость зерна превышало норму на 34—41 %. Количество осадков в 2008 г. превышало норму толь- ко в начале вегетации. Число часов солнечного сияния в 2006 г. за период выход в труб- ку—цветение было меньше нормы и самым низким за 3 года исследова- ний (рис. 2). 2007 г. отличался максимальным количеством часов сол- нечного сияния за период выход в трубку—цветение. В начале вегетации 2008 г. оно было на 5—10 % ниже среднего многолетнего, а позже — близким к норме. Погодные условия во время роста и развития растений отразились на сроках их цветения (см. рис. 1, указано стрелками) и длительности Рис. 1. Подекадная динамика изменения среднесуточной температуры воздуха (°С) в 2006— 2008 гг. Стрелками указаны даты наступления фазы цветения озимой пшеницы Рис. 2. Длительность солнечного сияния (ч/мес) в 2006—2008 гг. периода налива зерна (табл. 2). В 2007 г. цветение наступило на 5—7 сут раньше, чем в 2008 г. и на 20—25 сут раньше, чем в 2006 г. Период на- лива зерна был самым длительным для всех исследуемых генотипов в наиболее урожайном 2008 г. Величины урожая, которые каждый из 5 ге- нотипов сформировал в погодных условиях конкретного года, приведе- ны в табл. 3. Продуктивность двух сортов — Фаворитка и Володарка — в среднем за 3 года составила около 100 ц/га, сорта Смуглянка и гибридной линии УК-273В достигала 85 ц/га, сорта Мироновская 808 — 62 ц/га. Урожайность последнего сорта под влиянием погодных условий изменялась максимально — на 53 %, остальных генотипов несколько меньше, но тоже существенно — на 36—40 %. В качестве показателя фотосинтетической деятельности посевов ис- пользовали хлорофилльный фотосинтетический потенциал листьев за период цветение—молочно-восковая спелость зерна, для которого пока- зана наиболее тесная связь с зерновой продуктивностью [13]. Изменения листового хлорофилльного фотосинтетического потен- циала посевов в отличающиеся по погодным условиям годы иллюстри- рует рис. 3. ХлФП озимой пшеницы в 2006 и 2007 гг. отдельно взятых генотипов отличались несущественно, в то время как их составляющие в разные годы варьировали. Листовой индекс посевов каждого генотипа в 2007 г. в фазы цветения и молочно-восковой спелости зерна был вы- ше, чем в 2006 г. (табл. 4), а содержание хлорофилла в листьях, наобо- рот, в 2007 г. было ниже из-за большого количества дней с высокими интенсивностью и длительностью солнечного сияния (см. табл. 2). При 54 Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 ТАБЛИЦА 2. Длительность периода цветение—молочно-восковая спелость зерна (сут) 5 генотипов озимой пшеницы в различные по погодным условиям годы Год Генотип 2006 2007 2008 Фаворитка 14 13 22 Володарка 15 14 24 Смуглянка — 14 24 УК-273В 15 13 20 Мироновская 808 15 13 25 ТАБЛИЦА 3. Урожайность (ц/га) 5 генотипов озимой пшеницы в отдельные годы и средняя за 3 года Генотип Фаворитка Володарка Смуглянка УК-273В Мироновская 808Год ц/га %* ц/га %* ц/га %* ц/га %* ц/га %* 2006 82,4 66 78,8 66 66,0 62 64,4 60 40,4 47 2007 104,1 84 100,8 84 85,0 77 82,3 80 60,5 71 2008 124,5 100 120,0 100 106,5 100 106,0 100 85,5 100 Cреднее 103,7 99,9 84,9 85,1 62,1 НСР0,5 по годам = 6,3 ц/га; НСР0,5 по генотипам = 8,1 ц/га *По отношению к урожайности 2008 г. благоприятных условиях внешней среды, которые сложились в 2008 г., ЛИ посевов достигал оптимальных величин, концентрация хлорофилла была не ниже, чем в 2006 г., а длительность периода цветение—молоч- но-восковая спелость зерна — самой большой за три года исследований. Все это способствовало почти полуторакратному по сравнению с преды- дущими годами увеличению хлорофилльного фотосинтетического по- тенциала листьев (см. рис. 3). Урожайность зерна также была самой вы- сокой по сравнению с двумя другими годами исследований (см. табл. 1). Несмотря на существенные отличия погодных условий, в каждом году корреляционное отношение между хлорофилльным фотосинтетиче- ским потенциалом листьев и урожаем зерна было достаточно высоким ( = 0,92—0,99). Для общего массива данных за три года корреляцион- ное отношение также оставалось высоким ( = 0,87±0,14), хотя и не- сколько ниже, чем в отдельные годы. Его снижение, несмотря на увели- чение объема выборки, в данном случае свидетельствует об отличиях характера функциональных зависимостей между рассматриваемыми па- раметрами в растениях в разные годы. Действительно, линии трендов для зависимостей между зерновой продуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом за 2006—2008 гг. отличаются (рис. 4). Так, для весенне-летнего периода 2007 г., характеризующегося повышенной температурой и большим количеством часов солнечного сияния, хлоро- филльным потенциалам соответствовали более высокие значения уро- 55 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 ТАБЛИЦА 4. Изменчивость составляющих хлорофилльного фотосинтетического потенциала озимой пшеницы в период налива зерна в разные фазы и разные по погодным условиям годы Листовой индекс Содержание хлорофилла в листьях, мг/дм2 Генотип 2006 2007 2006 2007 Цветение Фаворитка 3,0 ± 0,1 3,5 ± 0,1 5,9 ± 0,1 3,8 ± 0,1 Володарка 3,4 ± 0,2 3,7 ± 0,3 5,9 ± 0,1 4,3 ± 0,2 Смуглянка — 3,5 ± 0,1 — 3,6 ± 0,1 УК-273В 3,5 ± 0,4 3,6 ± 0,1 4,3 ± 0,1 3,6 ± 0,4 Мироновская 808 2,8 ± 0,4 3,1 ± 0,2 3,8 ± 0,1 3,0 ± 0,1 Молочная спелость Фаворитка 3,0 ± 0,1 3,3 ± 0,3 5,4 ± 0,1 3,9 ± 0,1 Володарка 3,2 ± 0,4 3,4 ± 0,2 4,7 ± 0,4 4,4 ± 0,4 Смуглянка — 3,1 ± 0,1 — 3,2 ± 0,1 УК-273В 3,2 ± 0,2 3,4 ± 0,1 3,6 ± 0,1 3,6 ± 0,1 Мироновская 808 2,7 ± 0,1 2,7 ± 0,1 2,7 ± 0,1 3,0 ± 0,2 Молочно-восковая спелость Фаворитка 2,9 ± 0,4 3,0 ± 0,2 4,9 ± 0,4 3,5 ± 0,1 Володарка 2,9 ± 0,1 3,4 ± 0,1 4,4 ± 0,1 4,1 ± 0,1 Смуглянка 3,1 ± 0,1 3,2 ± 0,1 4,1 ± 0,1 3,0 ± 0,2 УК-273В 2,4 ± 0,1 3,2 ± 0,2 3,3 ± 0,1 3,5 ± 0,1 Мироновская 808 1,8 ± 0,1 2,4 ± 0,1 2,4 ± 0,1 2,1 ± 0,1 жая, чем в 2006 г., что свидетельствует о большей эффективности про- дукционного процесса в 2007 г. Эффективность реализации фотосинте- тического потенциала в 2006 г. была самой низкой, особенно в посевах с высокими значениями хлорофилльных потенциалов. В 2008 г. макси- мальный урожай достигнут как за счет развития мощного хлорофилль- ного фотосинтетического потенциала, так и высокой эффективности продукционного процесса. Таким образом, различия функциональных 56 Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 Рис. 3. Хлорофилльный фотосинтетический потенциал листьев (ц Хл·сут/га) за период цветение—молочно-восковая спелость зерна 5 генотипов озимой пшеницы в разные по по- годным условиям годы: 1 — Фаворитка; 2 — Володарка; 3 — Смуглянка; 4 — УК-273В; 5 — Мироновская 808 Рис. 4. Зависимость зерновой продуктивности (ц/га) генотипов озимой пшеницы от хло- рофилльного фотосинтетического потенциала листьев (ц Хл·сут/га) за период цветение— молочно-восковая спелость зерна в разные по погодным условиям годы зависимостей между зерновой продуктивностью и хлорофилльным фо- тосинтетическим потенциалом в разные годы уменьшили, но не разру- шили положительную связь между данными параметрами за три года ис- следований. Подобные результаты получены и другими авторами [11]. Учитывая сохранение довольно тесной связи между зерновой про- дуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим потенциалом в контрастные по погодным условиям годы, мы вывели уравнение регрес- сии, описывающее функциональную связь между ними: Уз = —1,56 (ХлФП)2 + 35,56 ХлФП — 3,04, где Уз — зерновая продуктивность, ц/га; ХлФП — хлорофилльный по- тенциал листьев за период цветение—молочно-восковая спелость зерна, ц Хл·сут/га. При 95 %-м уровне значимости погрешность этого уравнения рег- рессии составила 23,7 ц/га, а в отдельные годы колебалась от 3 до 15,2 ц/га. Таким образом, изменения характера функциональных связей меж- ду зерновой продуктивностью и хлорофилльным фотосинтетическим по- тенциалом в зависимости от погодных условий каждого года обусловили увеличение погрешности уравнения регрессии. С целью проверки этого предположения по полученному уравне- нию регрессии оценен урожай зерна по хлорофилльному фотосинтети- ческому потенциалу листьев 13 генотипов озимой пшеницы, выращен- ных на опытных (2007) и производственных (2008) полях Опытного сельскохозяйственного производства Института, которые не были задей- ствованы при расчете уравнения регрессии. Попадание независимых данных в 95 %-й доверительный интервал (рис. 5) теоретической зави- симости свидетельствует о точности оценки, соответствующей точности 57 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 Рис. 5. Проверка точности оценки зерновой продуктивности (ц/га) озимой пшеницы в трехлетнем эксперименте. Данные, используемые для проверки на опытных делянках в 2007 г. (1) и на полях производственных посевов в 2008 г. (2): сплошная линия — линия регрессии, полученная по экспериментальным данным; штриховыми линиями обозначен 95 %-й доверительный интервал истинной зоны регрессии метода с использованием данного алгоритма (уравнения регрессии). Погрешности определения по нему продуктивности колебались от 1 до 18 ц/га (табл. 5). Такая точность свидетельствует о пригодности уравне- ния для расчета урожая озимой пшеницы в отличающиеся по погодным условиям 2007 и 2008 гг. благодаря учету особенностей характера связей между параметрами в разные годы. Можно предположить, что погреш- ности прогнозирования зерновой продуктивности по хлорофилльному параметру будут возрастать в годы с нетипичными погодными условиями за период вегетации от молочно-восковой до полной спелости зерна, пос- кольку этот период не учитывается в предлагаемом уравнении регрессии. Точность прогноза зависит от сроков, на которые опираются его показатели. Понятно, что чем на более ранней фазе вегетации он осу- ществлен, тем менее точен. Мы попытались найти компромисс между точностью и сроками прогноза. В нашей почвенно-климатической зоне интервал времени между фазами молочно-восковой и полной спелости зерна пшеницы в зависимости от погодных условий периода налива зер- на колеблется от 12 до 20 сут, т.е. прогноз по предложенному показате- лю за 2—3 недели до начала уборки позволяет оценить ожидаемый уро- жай. Эта информация ценная для решения таких важных практических вопросов, как осуществление организационных мер по уборке урожая, формирование цен на зерно и т.п. Подводя итоги, можно сделать следующие выводы. Подтверждена информативность хлорофилльных фотосинтетических потенциалов по- севов озимой пшеницы за период цветение—молочно-восковая спелость зерна по отношению к ожидаемой зерновой продуктивности. Уравнение регрессии, рассчитанное по многолетним данным, можно применять для 58 Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 ТАБЛИЦА 5. Оценка точности прогнозирования урожая озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев Урожай, ц/га Генотип ХлФП, ц Хл·сут/га фактический вычисленный Разница между факти- ческим и вычисленным урожаем, ц/га 2007 Мироновская 808 2,38 55,0 72,8 –17,8 УК-273В 2,56 83,7 77,8 5,9 Переяславка 2,76 79,0 83,2 –4,2 Альбатрос одесский 2,84 80,8 85,4 –4,6 Смуглянка 2,97 80,8 88,8 –8,0 Володарка 3,15 96,3 93,5 2,8 Колумбия 3,39 94,1 82,6 11,5 Фаворитка 3,43 93,0 100,5 –7,5 2008 Новокиевская 1,02 28,5 31,6 3,1 Подолянка 1,04 34,9 32,2 2,7 Золотоколосая 1,60 50,8 49,9 0,9 Смуглянка 2,68 72,3 80,5 –8,2 Фаворитка 3,23 77,4 95,5 –18,1 прогнозирования зерновой продуктивности в годы с разными метеоус- ловиями. Авторы выражают искреннюю благодарность академику НАН Укра- ины В.В. Моргуну за предоставленную возможность проведения иссле- дований на опытных делянках отдела экспериментального мутагенеза и полях производственных посевов Опытного сельскохозяйственного про- изводства Института. 1. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений. — М.: На- ука, 2000. — 135 с. 2. Андрианова Ю.Е. Хлорофилльные индексы и хлорофилльные фотосинтетические по- тенциалы — критерии оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. — Москва, 1998. — 50 с. 3. Дерендовская А., Жосан С. Хлорофилльные показатели и их связь с продуктивностью растений озимого ячменя // Stiinta agricola. — 2008. — 1. — С. 4—6. 4. Дуденко Н.В., Андрианова Ю.Е., Максютова Н.Н. Формирование хлорофилльного фото- синтетического потенциала пшеницы в сухой и влажный годы // Физиология расте- ний. — 2002. — 49, № 5. — С. 684—687. 5. Клімат Києва / Під ред. В.М. Волощука, Н.Ф. Токар. — К.: Держгідромет України, 1995. — 80 с. 6. Куперман Ф.М. Морфофизиология растений. — М.: Высш. шк., 1977. — 288 с. 7. Лакин Г.Ф. Биометрия. — М.: Высш. шк., 1990. — 352 с. 8. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. — М.: Наука, 1981. — 196 с. 9. Моргун В.В., Санін Є.В., Швартау В.В. та ін. Клуб 100 центнерів. — К.: Логос, 2008. — 87 с. 10. Моргун В.В., Швартау В.В., Кірізій Д.А. Фізіологічні основи отримання високих урожаїв озимої пшениці // Физиология и биохимия культ. растений. — 2008. — 40. № 6. — С. 463—479. 11. Петрова Л.Н., Гудиев О.Ю. К оценке сортовых особенностей механизма формирования урожайности зерна у озимой пшеницы // Науч. электрон. журн. Куб. аграр. ун-та. — 2006. — № 4(20). — С. 1—4. 12. Пруцкова М.Г. Руководство по апробации сельхозкультур. — М.: Колос, 1976. — 376 с. 13. Прядкина Г.А., Шадчина Т.М. Связь между показателями мощности развития фотосин- тетического аппарата и зерновой продуктивностью озимой пшеницы в разные по по- годным условиям годы // Физиология и биохимия культ. растений. — 2009. — 41, № 2. — С. 59—68. 14. Тарчевский И.А. Основы фотосинтеза. — Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1971. — С. 279— 289. 15. Шадчина Т.М. Наукові основи дистанційного моніторингу стану посівів зернових. — К.: Укр. фітосоціоцентр, 2001. — 219 с. 16. Шадчина Т.М., Прядкіна Г.О., Моргун В.В. Зв’язок між характеристиками фотосинтетич- ного апарату та зерновою продуктивністю у різних сортів озимої пшениці // Досягнен- ня і проблеми генетики, селекції і біотехнології: Зб. наук. праць. — Т. 2. — К.: Логос, 2007. — С. 410—415. 17. Kutasy E., Csajbok J., Hunyadi B.E. Relations between yield and photosynthetic activity of winter wheat varieties // Cereal Res. Communic. — 2005. — 33, N 1. — P. 173—176. 18. Shadchina T.M., Dmitrieva V.V., Morgun V.V. Interrelation between nitrogen status of the plants, leaf chlorophyll and grain yield in various winter wheat cultivars // Acta Agr. Hungar. — 1998. — 46(1). — P. 25—34. 19. Sinclair T.R., Purcell L.C., Sneller C.H. Crop transformation and the challenge to increase yield potential // Trends Plant Sci. — 2004. — 9, N 2. — P. 70—75. 20. Singh S., Aggarwal P.K., Kumar S. Physiological analysis of growth and productivity in wheat cultivars // Indian J. Plant Physiol. — 2006. — 11, N 1. — P. 57—62. 21. Slafer G.A., Rawson H.M. Responses to photoperiod change with phenophase and temperature during wheat development // Field Crops Res. — 1996. — 46. — P. 1—13. 22. Wellburn A.R. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution // J. Plant Physiol. — 1994. — 144, N 3. — P. 307—313. Получено 02.06.2009 59 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕРНОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1 ПРОГНОЗУВАННЯ ЗЕРНОВОЇ ПРОДУКТИВНОСТI ОЗИМОЇ ПШЕНИЦI ЗА ХЛОРОФIЛЬНИМ ФОТОСИНТЕТИЧНИМ ПОТЕНЦIАЛОМ ЛИСТКIВ Г.О. Прядкіна, Т.М. Шадчина Iнститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України, Київ Досліджували кореляційні зв’язки між зерновою продуктивністю та хлорофільним фото- синтетичним потенціалом листків рослин 5 генотипів озимої пшениці в контрастні за по- годними умовами роки та в цілому за весь трирічний період досліджень. Кореляційні відношення між хлорофільним фотосинтетичним потенціалом листків та урожаєм зерна в окремі роки досліджень (2006 = 0,99 ± 0,07, 2007 = 0,92 ± 0,22, 2008 = 0,99 ± 0,05) були ви- щими, ніж за три роки загалом (2006—2008 = 0,87 ± 0,14). Це пов’язано з відмінностями ха- рактеру взаємозв’язку цих параметрів, які вносили погодні умови. Відхилення урожай- ності, визначені за рівнянням регресії, від фактичних коливалися в межах 1—18 ц/га і в середньому становили близько 7 ц/га. Зроблено висновок про задовільну точність оціню- вання зернової продуктивності на основі хлорофільного фотосинтетичного потенціалу листків із використанням рівняння регресії, отриманого за багаторічними даними, та мож- ливістю його застосування в роки, що різняться за погодними умовами. THE FORECASTING OF WINTER WHEAT GRAIN YIELD BY LEAF CHLOROPHYLL PHOTOSYNTHETIC POTENTIAL G.A. Pryadkina, T.M. Shadchina Institute of Plant Physiology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine 31/17 Vasylkivska St., Kyiv, 03022, Ukraine Correlative relations between grain yield and leaf chlorophyll photosynthetic potential in plants of 5 genotypes of winter wheat in three contrast on weather conditions years and for all three-year period also were investigated. Correlation relations between chlorophyll photosynthetic potential of leaves and grain yield in every year of investigations (2006 = 0,99 ± 0,07, 2007 = 0,92 ± 0,22, 2008 = 0,99 ± 0,05) were higher than for whole three years (2006—2008 = 0,87 ± 0,14). This has been explained by distinctions in a character of the interrelations caused by weather conditions. Deviations of grain yield values, calculated by means of the regress equation, from the actual ones there were changed within limit from 0,1 up to 1,8 t/ha in average near by 0,7 t/ha. It was con- cluded about satisfactory accuracy of grain yield prognosis based on leaf chlorophyll photosyn- thetic potential using the regress equations received on the many years data. Key words: Triticum aestivum L., leaf chlorophyll photosynthetic potential, grain yield, prognosis. 60 Г.А. ПРЯДКИНА, Т.М. ШАДЧИНА Физиология и биохимия культ. растений. 2010. Т. 42. № 1

Прогнозирование зерновой продуктивности озимой пшеницы по хлорофилльному фотосинтетическому потенциалу листьев

Репозитарії

Схожі ресурси