Удивительный мир растений

 

Предел урожайности, или повышение урожайности пшеницы (часть 2)

…Первым "селекционером" на Земле была природа. Благодаря неутомимой ее работе и возникло столь богатое разнообразие зеленого мира. Но природе для этого требовались миллионы лет. Ныне время естественной эволюции можно сократить. Именно этого и добиваются ученые отдела радиационной генетики и радиобиологии Московского отделения Всесоюзного института растениеводства. Сотрудники "зеленой" лаборатории, находящейся в Подмосковье, учатся управлять наследственностью растений на особом поле, называемом атомным или гамма-поле. В центре его находится мощный источник радиоактивного излучения - изотоп кобальта-60. На поле, окруженном высоким земляным валом, в пластмассовых сосудах с почвой взрослые растения подвергаются облучению гамма-лучами. Воздействуя радиацией в разные этапы их жизни, ученые изменяют наследственную природу растений - создают их новые формы - мутанты. Эксперименты проводятся на пшенице и ячмене, яблоне и вишне, томатах и картофеле, смородине и клубнике и даже на цветах. Напряженный творческий труд сотрудников лаборатории - вклад в создание новых сортов растений, более урожайных, устойчивых к болезням и капризам погоды.

Сейчас в мире с помощью радиации или химических веществ (мутагенов) создано большое разнообразие ценных мутантов, из которых уже получено более 500 сортов растений. На полях нашей страны выращивается свыше 30 новых важных мутантных сортов пшеницы, ячменя, овса, гречихи и других культур и около 100 проходят испытания. Среди них уникальный подсолнечник Первенец, созданный во ВНИИ масличных культур имени В. С. Пустовойта. Масло из семечек нового сорта содержит 75 процентов олеиновой кислоты, что близко по составу к оливковому маслу.

Ученые Сибирских отделений ВАСХНИЛ и АН СССР П. К. Шкварников, В. П. Максименко, И. В. Черный, облучив семена пшеницы Лютенсценс, получили мутант, названный Новосибирская 67. Сейчас этот сорт занимает более половины площади всей пшеницы в Западной Сибири. Большие возможности открываются при совместном использовании химических супермутагенов и гамма-излучений. Таким способом в Краснодарском НИИСХ получено 6 новых сортов ячменя. На Украине хорошо растет полученная от химических мутагенов сильная озимая пшеница Киянка с прочным неполегающим стеблем.

Селекционеры нашей страны настойчиво работают над созданием новых неполегающих сортов яровой пшеницы. Уже есть замечательные карликовые сорта озимой ржи Чулпан, Чулпан-3 и сорта с укороченной соломиной Восход, Восход 2, дающие по 50-60 центнеров с гектара. Следовательно, 15 центнеров зерна с каждого гектара на всей земле - бесспорно, реальная цифра. Доказательства тому - сегодняшние успехи в селекции, генетике и агротехнике сельскохозяйственных растений.

Для успешной селекции создаются модели будущих сортов - сортов идеального типа.

Потенциальный урожай зерна зависит от многих показателей. Изучив их, можно научиться составлять рабочие чертежи, по которым селекционеры смогут создавать новые сорта. Вот только некоторые из этих показателей. В первую очередь потенциальный урожай зерна находится в прямой зависимости от количества надземной массы. Для увеличения надземной массы особое значение имеет фотосинтетическая активность листьев. Важно планировать изменение соотношения массы зерна к общей биомассе в сторону увеличения массы зерна. У сортов будущего оно должно быть больше 50 процентов. Этому будет способствовать уменьшение высоты растений до 70-80 сантиметров. Интересно, что в странах, где климат позволяет замедлить развитие растения на фазах образования колоса и налива зерна, получают наибольшие урожаи. Значит создание растений с растянутым по времени периодом колошения - полная спелость - еще один резерв урожайности. Важным показателем в селекционной работе служит масса 1000 зерен, которая должна быть не ниже 40-50 граммов и число зерен с единицы площади посева. Если планируется урожай 80 центнеров с гектара при массе 1000 зерен 40 граммов, то число зерен с 1 квадратного метра у идеального типа растения пшеницы должно быть 20000. Следует учитывать и густоту стояния продуктивных стеблей. На 1 квадратный метр их должно быть 550-600. Ученые считают, что в перспективе это число может возрасти до 800.

И в самом колосе скрыты резервы урожайности. Оказывается, у теперешних сортов озимой пшеницы в средних колосках лишь половина цветков дает зерна, а в верхних и нижних - и того меньше.

Сегодняшняя урожайность поля лимитируется тремя основными факторами: солнцем, водой и питанием. Кроме них, существуют, к сожалению, болезни и вредители. Но, как мы уже говорили, урожай зависит прежде всего от фотосинтеза. В полевых условиях его КПД низок, не более 1- 2 процентов. Но максимальные возможности фотосинтеза велики. При КПД фотосинтеза 6 процентов, который удается получить в фитотронах - станциях искусственного климата, можно собирать по 180-200 центнеров с гектара. И даже это не предел. Теоретически КПД фотосинтеза можно повысить до 20 процентов. Над этой проблемой и работают генетики и селекционеры. Изучение зависимости продуктивности посевов различных культур от положения листьев показали, что почти все высокоурожайные сорта имеют вертикальные листья в верхнем ярусе и горизонтально расположенные в нижнем. Для возделывания в условиях загущения созданы новые сорта и гибриды пшеницы, кукурузы, ячменя и других культур с вертикально расположенными (эректоидными) листьями. Таким образом, за счет лучшей освещенности растения можно повысить его фотосинтетическую деятельность и, следовательно, предел урожайности.

В резерве повышения урожайности есть уже знакомые нам регуляторы роста и развития, которые все шире применяются в растениеводстве. А есть ли предел урожайности? Видимо, для каждого времени и поколения людей он будет определяться уровнем званий и техническим прогрессом.


Часть 1       Часть 2


Смотрите также:
Пшеница, как продовольственная культура
Пшеница – древнейшая зерновая культура
Наследственный потенциал пшениц
Качество зерна пшеницы

 

главная

назад

вперёд