Жизненный цикл яровой пшеницы

12.07.2015

Из двадцати с лишним видов пшениц основное значение в производстве имеют два вида — мягкая и твердая пшеницы, с сортами которых выполнены почти все физиологические исследования. Каждый из этих двух видов имеет большое число ботанических разновидностей, различающихся по остистости колоса, опушенности колосковых чешуй, окраске колоса, остей и зерна. Из числа признаков, используемых для классификации разновидностей, существенное физиологическое значение может иметь остистость колоса, так как ости участвуют в фотосинтезе и транспирации. He исключено, что некоторое экологическое значение имеет опушенность и окраска частей растения, но пока эти вопросы слабо изучены.
Более важны для физиологии происхождение сорта и его принадлежность к определенной экологической группе. На протяжении длительной истории пшеницы как культурного растения под влиянием как естественного, так и искусственного отборов в различных районах возделывания сложились экологические ее формы, представляющие исключительный интерес для селекции и физиологии, как наилучшим образом приспособленные к местным условиям.
Местные формы послужили базой научной селекции в первый период ее развития. Из них путем индивидуального отбора были получены такие широко известные в нашей стране сорта, как Лютесценс 62, Мильтурум 321, Эритроспермум 841, Цезиум 111, Гордеиформе 432 и многие другие. Кое-где в горных районах, на Крайнем Севере возделываются еще и сами местные сорта народной селекции.
В последние десятилетия в результате гибридизации появились переходные формы между экологическими группами, сорта интенсивного типа, рассчитанные на высокий агротехнический фон, на орошение, то есть целиком на искусственную, созданную человеком, среду, в которой они менее зависимы от влияния климата. Однако, несомненно, и эти сорта имеют признаки, связанные с происхождением, которое сказывается при продвижении их в новые районы.
Экологическая классификация сортов, разработанная во Всесоюзном институте растениеводства под руководством Н.И. Вавилова, сыграла важную роль в селекции. В последнее время предпринята попытка дать углубленную морфофизиологическую классификацию пшениц.
Среди типично яровых пшениц Ф.М. Куперман выделяет пять морфофизиологических типов. К первому типу относятся сорта северной, приполярной, восточно-сибирской экологических групп. Пшеницы этого типа выносливы к низким температурам на протяжении всей вегетации, приспособлены к развитию в условиях очень короткого лета (при очень длинном дне), способны вызревать даже при температурах 12—14°С. Все этапы органогенеза проходят у них быстро, в связи с чем они формируют небольшое число листьев (5—6 ярусов), короткий плотный колос, мелкое зерно. К этому типу относятся местные северные скороспелки и селекционные сорта Сибирка 1818, Аленькая 28, Скала, Победа, Якутская скороспелая, Иркутская 49 и другие, распространенные на севере европейской части России, в таежных и подтаежных районах Сибири. Ф.М. Куперман относит к первому морфофизиологическому типу и сорта дальневосточной и приморской экологических групп, которые, однако, сильно отличаются от предыдущих длительным вегетационным периодом, большей требовательностью к теплу.
Ко второму морфофизиологическому типу относятся самые распространенные в России сорта степных экологических групп — волжской, южной и восточной. Благодаря своей засухоустойчивости и широкой экологической пластичности особенно широко распространены сорта волжской степной экологической группы. Это среднеранние (Альбидум 43, Саратовская 38, Саратовская 210, Эритроспермум 841) и среднеспелые (Лютесценс 62, Capрубра, Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 42, Мелянопус 26 и др.) сорта, хорошо использующие влагу зимних и ранневесенних осадков и устойчивые к летней засухе, особенно в период налива. Пшеницы этого типа характеризуются хорошим развитием зародышевых корней и быстрым их ростом, средней облиственностью (7—8 ярусов листьев), средними размерами колоса. Формирование верхних колосков нередко проходит уже на фоне засухи, они недоразвиваются, и колос приобретает веретеновидную форму. Лучшие селекционные сорта способны и в условиях засухи в большей степени сохранять культурную цилиндрическую форму колоса. Зерно среднее и крупное. Из состава южной экологической группы широкое распространение получил сорт твердой пшеницы Харьковская 46.
К третьему морфофизиологическому типу относятся сорта восточной лесостепной (сибиро-уральской), североамериканской (Канада), скандинавской и северо-западной русской экологических групп. Это среднеспелые и среднепоздние сорта, растения хорошо облиственны, формируют длинный цилиндрический, иногда булавовидный колос, достаточно выносливы к холодам в период налива, но все же в связи с задержкой роста зерновок при пониженных температурах они формируются короткими, с невысокой массой 1000 зерен. К широко известным сортам этого типа относятся Стрела, Цезиум 31, Комета, Китченер, Маркиз, Диамант, Свенно, Горьковская 30, Минская, Тулун 70 и др.
Четвертый морфофизиологический тип включает позднеспелые сорта лесостепной и лесной западноевропейских групп. Вегетационный период достигает 120—130 дней. Развиваясь при пониженной интенсивности света, обилии влаги и высоких дозах удобрений, растения этого типа формируют 9—10 крупных листьев и более мощную соломину, крупный цилиндрический, скверхедный или булавовидный колос, крупное зерно. Для нашей страны эти сорта имеют определенный интерес как для прямого использования в увлажненных районах на высоких агрофонах, так, главным образом, и как источники таких важных свойств, как многозерный, многоколосковый, потенциально очень продуктивный колос, отзывчивость на удобрения. Широко изучаются и используются в селекции такие сорта, как Опал, Рекс, Янус, Арин, Пеко и др.
Пятый морфофизиологический тип представлен сортами западносибирской лесостепной группы (Мильтурум 321, Мильтурум 553, Цезиум 111 и др.), приспособленными к своеобразному местному климату. Холодная, сухая весна и начало лета, обилие влаги в июле, пониженная температура в период налива и созревания сформировали тип пшениц, характеризующийся длительным кущением, высокой засухоустойчивостью растений, нетребовательностью к теплу в период налива и созревания. Сорта этого типа характеризуются самой выраженной реакцией на яровизацию, позднеспелостью, большим числом листьев (9—10) на побеге, многозерным колосом, но мелким зерном, низким выходом зерна в урожае.
Кроме перечисленных типов, имеющих наибольшее производственное значение, большое число яровых пшениц относится к среднеазиатским и закавказским (богарным и поливным) экологическим группам (шестой и седьмой морфофизиологические типы, по Куперман). Многие из этих сортов возделываются в условиях как весеннего, так и осеннего посевов. С физиологической точки зрения особенно интересны очень скороспелые и исключительно засухо- и жароустойчивые сорта среднеазиатской богарной группы (Грекум 283, Грекум 289 и др.). При выращивании пшеницы в субтропических районах при орошении обилие влаги, тепла и света создает условия для формирования самого крупного, иногда даже ветвистого колоса и очень крупного зерна. В этих условиях возможно выявление потенциальной продуктивности сортов в системе экологического сортоиспытания.
Наряду с практической ценностью для селекции экологическая и физиологическая классификация сортов важна для познания закономерностей эволюции физиологических признаков, их географической и экологической изменчивости.
Интенсификация сельского хозяйства предъявляет новые требования к сортам. Однако, создавая для растений все более благоприятные условия, человек еще не может сделать их полностью независимыми от климатических факторов. Селекции приходится решать сложную задачу: повышая продуктивность сортов, сохранять и совершенствовать основные черты экотипов, хорошо приспособленных к местным условиям, которые в большинстве яровопшеничных зон нашей страны далеки от оптимальных. Задача физиологов — определить лучшие агроэкотипы (модели) сортов по зонам, сочетающие высокую продуктивность с устойчивостью к неблагоприятным факторам. В то же время необходимы и модели высокоинтенсивного типа для оптимальных условий, для орошения.