27

импорта из стран ближнего и дальнего зарубежья. В связи с этим интродукция твердой пшеницы из традиционных регионов в условиях Беларуси и в перспективе создание отечественных сортов, адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям, является важной научной задачей.[26]

Цель наших исследований: комплексная оценка ранее созданного на основе внутривидовой гибридизации нового генофонда яровой твердой пшеницы в селекционном, контрольном питомниках. И выделить перспективные образцы по урожайности, качеству зерна для последующего использования в селекционном процессе.

В задачу исследований входили:

1. Оценка в селекционном питомнике (СП-1) потомства элитных растений, выделенных из гибридных популяций F_² -F_³ и отбор.

2. Лабораторная оценка семей СП-1 по элементам структуры урожайности.

3. Оценка семей СП-2 в полевых условиях по комплексу хозяйственных признаков.

4. Лабораторная оценка, количественная и качественная оценка отобранных семей СП-2.

5. Полевые испытания номеров контрольного питомника.

6.Определение урожайности и качественные показатели зерна образцов контрольного питомника.

1. Обзор литературы.

1. Морфо-биологическая характеристика пшеницы твердой (Tr. Durum Desf.).

Яровая твердая пшеница биологически отличается от мягкой большей требовательностью к плодородию почвы и к условиям агротехники (особенно в отношении чистоты полей от сорняков), пластичностью, относительно слабым развитием корней, особенно узловых, меньшей энергией кущения. Основные площади яровой твердой пшеницы сосредоточены в настоящее время в центрально-черноземных областях России и в Поволжье. К положительным свойствам твердой пшеницы наряду с качеством зерна, незаменимого при производстве макарон и манной крупы, относятся: меньшая поражаемость гессенской мухой, ржавчиной и пыльной головней, слабая осыпаемость, хорошая отзывчивость на высокую агротехнику и удобрения.[5; 10]

Семена яровой твердой пшеницы могут прорастать при температуре 1-2°С, а жизнеспособные всходы появляются при 4-5°С.Однако процессы прорастания и появления всходов при этих температурах протекают очень медленно. При температуре почвы на глубине заделки семян 5°С всходы появляются на 20-ый день, при 8°С - на 13-ый, при 10°С - на 9-ый, при 15°С - на 7-ой день. Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая твердая пшеница проявляет в самые ранние фазы. Также для прорастания семян требуется 55-67% воды от массы сухого зерна. Транспирационный коэффициент твердой пшеницы равен 406.[10]

Кущение яровой пшеницы лучше проходит при температуре 10-12°С. Пониженная температура почвы в этот период положительно влияет на образование и развитие узловых корней, а тем самым и на высоту урожая. В фазе колошения и молочного состояния зерна наиболее благоприятна температура 16-23°С. При понижении температуры ниже 0°С в период созревания зерно может быть повреждено заморозками, такое морозобойное зерно имеет низкие технологические и посевные качества. Сорта твердой пшеницы менее устойчивые к весенним заморозкам, чем мягкой пшеницы. В фазу кущения твердая пшеница повреждается уже при температурах от +1 до -2°С. Высокие температуры яровая твердая пшеница переносит лучше, чем мягкая пшеница, у которой при температуре 38-40°С через 10-17 часов наступает паралич устьиц.

По данным кафедры растениеводства Алтайского СХИ, корневая система твердой пшеницы к концу колошения и началу налива зерна составляет около 80% корней мягкой пшеницы. Корни твердой пшеницы незначительно превосходят по глубине проникновения корни мягкой, но уступают последней по их общей длине и массе. Твердая пшеница в начальный период развития уступает мягкой по рабочей поглощающей поверхности корней, но во второй период превосходит ее на 0,18 м²/г. Эти различия в значительной степени обусловливают меньшую чувствительность твердой пшеницы к почвенной засухе, она лучше переносит и воздушную засуху, особенно в период формирования и налива зерна.[10]

Потребление воды по фазам развития яровой твердой пшеницы распределяется примерно следующим образом: в период всходов-5-7%, общего потребления воды за весь период вегетации, в фазе кущения-15-20%, выхода растений в трубку и колошения -50-60%, молочного состояния зерна-20-30% и восковой спелости-3-5%. Период кущения и выхода растений в трубку - критический для яровой пшеницы. Недостаток влаги в почве в это время увеличивает количество бесплодных колосков. Последующие, даже обильные, осадки не могут исправить положения. В таких условиях пшеница ускоренно переходит от одной фазы развития к другой, и урожай резко снижается.[1; 10]

Яровая твердая пшеница требовательна к наличию в почве легкодоступных питательных веществ, что объясняется ее коротким периодом вегетации и пониженной усвояющей способностью корневой системы.[10]

Наиболее высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы предъявляет твердая пшеница, которая лучше удается на почвах черноземных и каштановых. На дерново-подзолистых почвах необходимо вносить известь, органические и минеральные удобрения.[10]

Пшеница чувствительна к кислой почве и менее чувствительна к засоленной, хотя имеются значительные сортовые различия. Хорошие урожаи яровой твердой пшеницы можно получить на слабокислых и нейтральных почвах (рН 6,0-7,5).[10; 22]

Экологически твердая пшеница весьма разнородна. В ее генофонде отсутствуют такие предельные по скороспелости, засухоустойчивости и, наоборот, влаголюбивости, холодостойкости формы, как у пшеницы мягкой. В целом это более теплолюбивая и засухоустойчивая культура.[22]

Морфологически твердая пшеница легко отличается от других видов. От мягкой пшеницы ее легко отличить по отсутствию вдавленнсти у основания колосковой чешуи, от Т.turgidum-по прочному прикреплению остей, по менее резко выступающему главному боковому нерву колосковой чешуи.[15]

Корневая система – мочковатая. Зародыш семени в момент его прорастания дает сначала один корешок, а через несколько дней из зародыша появляются одна или две пары новых корешков. Еще позже появляются шестой и седьмой корешки. Таким образом, пшеница прорастает несколькими корешками. Так как эти корешки берут начало в зародыше семени, то их называют зародышевыми; часто их называют первичными. Иногда только один первый центральный корень считают главным корнем, все остальные боковые корни принимают за вторичные, третичные и т.д.[22; 34]

После того как сформируется узел кущения, при наличии благоприятных условий растение дает и вторичные или стеблевые корни.[34]

Находясь в почве, корни разветвляются, переплетаются и образуют мочковатую систему. Всасывание питательных веществ корнем происходит исключительно на участке, покрытом волосками. Пробковая ткань, которая

образуется в коре корня после опадения волосков, не пропускает в растение воду и растворимые в ней питательные вещества.[34]

Рост листьев. Листья возникают из поверхностного слоя меристемы конуса нарастания. Первый лист заканчивает рост через 7-15 дней после появления всходов, а последний – в фазу цветения- оплодотворения. Растение пшеницы образует листья двух типов - прикорневые и стеблевые. Первые возникают из подземных узлов, а вторые – на надземной части стебля, к моменту выхода в трубку лист состоит из двух ясно выраженных частей: листового влагалища и листовой пластинки. Листовое влагалище – нижняя часть листа, которая в виде трубки охватывает стебель, придавая этим большую крепость и прочность соломине и защищая от повреждений и вредителей. Листовые влагалища, как и пластинки, участвуют в фотосинтезе, хотя интенсивность его в расчете на единицу поверхности влагалища вдвое ниже, чем у пластинок. Влагалище листа, покрывая стеблевой узел, образует утолщение – листовой узел, увеличивая тем самым прочность листа.[5; 34]

Рост стебля. Вполне сформировавшийся стебель пшеницы, который обычно называют соломиной, внутри полый или с сердцевиной, с гладкой или слегка бороздчатой поверхностью. Стебель состоит из узлов и междоузлий. Рост междоузлий стебля, начавшись перед фазой выхода в трубку, продолжается вплоть до цветения, от колошения до цветения растет последнее, верхнее междоузлие.[5; 34]

При благоприятных условиях каждое последующее междоузлие длиннее предыдущего, однако при засухе это правило нарушается и в некоторых случаях верхнее междоузлие оказывается настолько укороченным, что колос вообще не выносится из трубки, внутри нее протекает и цветение. Чаще такое явление наблюдается у менее засухоустойчивой твердой пшеницы. Высота, толщина и механические свойства стебля определяют устойчивость растения к полеганию.[5]

Цветок. Между колосковыми чешуями находятся цветки, которые являются обоеполыми, неправильными (зигоморфными). Каждый цветок замещен и прикрыт двумя цветковыми чешуями – наружной (нижней) и внутренней (верхней). Они несут ости или (у безостых форм) более или менее короткий остевидный придаток, который изредка может отсутствовать. Внутренние цветковые чешуи – без ости и без остевидного образования. Между наружной и внутренней чешуями цветка – завязь с перистым двухлопастным рыльцем и 3 тычинки. Завязь верхняя, одногнездная, с одной семяпочкой. Пыльники качающиеся, легко разбрасывающие пыльцу. Они растрескиваются во время цветения на всю длину или реже – только в верхней части. У основания завязи за тычинками находятся 2 бесцветные пленочки – лодикулы, которые во время цветения набухают и способствуют открыванию цветка.[34]

Соцветие – сложный колос. Оно состоит из колосового стержня и колосков, сидящих на его уступах.[22]

Плод – зерновка, не срастающаяся с цветковыми чешуями. По форме она может быть шаровидной, округлой (бочонковидной), яйцевидной, удлиненной, серповидной и горбатой. На брюшной стороне имеется бороздка. Зародыш расположен у основания зерновки на ее спинной стороне. На противоположном конце зерновка покрыта волосками (хохолок). Основная часть зерновки – эндосперм. Зародыш прямой. Он соединен с эндоспермом при помощи щитка, всасывающие клетки которого при прорастании транспортируют запасные питательные вещества для зародыша.[34]

Пшеница – самоопыляющееся растение. Однако она не является облигатным самоопылителем: наблюдаются случаи перекрестного опыления при помощи ветра. У пшеницы твердой цветение начинается раньше, чем у мягкой (до всхода солнца).[22; 34]