АГРОНОМИЯ

А.З. Шихмурадов, доктор биологических наук

Дагестанская ОС ВИР ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр

Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова»

РФ, 368312, Республика Дагестан, Дербентский р-н, с. Вавилово

E-mail: asef121263@mail.ru

УДК 633.11.632.122

DOI:10.30850/vrsn/2022/1/32-36

ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ

У СОРТОВ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ (T. DURUM DESF.)

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАДИИ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ

Исследования выполнены на Дагестанской опытной станции ВИР. Материалом для изучения служили наиболее солеустой-

чивые сорта твердой пшеницы разного эколого-географического происхождения. Растения подвергали воздействию засоления

в разные фазы вегетации. Во всех фазах (всходы, кущение, выход в трубку, колошение) больше всего засолению подвержено

число зерен главного колоса (58,0 %,73,5, 75,1, 77,0 % контроля соответственно). Показатели остальных признаков: высота

растения - 68,0 %, 83,0, 86,2, 86,6; число колосков в колосе - 72,5, 84,4, 87,3, 93,0; длина колоса - 74,0, 82,8, 84,0, 88,3 % со-

ответственно. На ранних стадиях развития (всходы, кущение) сорта твердой пшеницы проявляют слабую устойчивость к за-

солению. Растущая к колошению солеустойчивость - это проявление адаптации организма к накоплению токсических ионов

в условиях возрастающего засоления из-за испарения воды и подтягивания солей в корнеобитаемый слой в течение вегетации.

Ключевые слова: солеустойчивость, Республика Дагестан, твердая пшеница, засоление, вегетация, сорт.

A.Z. Shikhmuradov, Grand PhD in Biological sciences

Dagestan ES FSBSI «N.I. Vavilov Federal Research Center of the All-Russian Institute of Plant Genetic Resources»

RF, 368312, Respublika Dagestan, Derbentskij r-n, s. Vavilovo

E-mail: asef121263@mail.ru

SOLINIZATION INFLUENCE ON STRUCTURE YIELD ELEMENTS

OF DURUM WHEAT VARIETIES (T. DURUM DESF.)

IN TERMS OF PLANT DEVELOPMENT STAGE

The studies were carried out at the Dagestan Experimental Station of VIR. The most salt-tolerant varieties of durum wheat of different ecological

and geographical origin served as the material for the study. Plants were exposed to salinity in different phases of vegetation. In all phases

(germination, tillering, budding, heading), the number of grains from the main ear is most susceptible to salinity (58.0 %, 73.5, 75.1, 77.0 %

of control, respectively). Indicators of other traits: plant heigh - 68.0 %, 83.0, 86.2, 86.6; the number of spikelets in an ear - 72.5, 84.4, 87.3,

93.0; ear length - 74.0, 82.8, 84.0, 88.3 %, respectively. In the early stages of development (germination, tillering), durum wheat varieties show

poor resistance to salinity. Salt tolerance growing to heading is a manifestation of the body’s adaptation to the accumulation of toxic ions under

conditions of increasing salinity due to water evaporation and the pulling of salts into the root layer during the growing season.

Key words: salt tolerance, Republic of Dagestan, durum wheat, salinity, vegetation, variety.

Засоленные почвы занимают около 25 % всей

Цель работы - выявить возможное влияние засо-

суши. В России они распространены на Северном

ления на элементы структуры урожая у сортов твердой

Кавказе, в Нижнем Поволжье, степных районах

пшеницы на разных стадиях развития растений.

Дона, Западной и Восточной Сибири. Увеличива-

ются масштабы вторичного засоления почв, кото-

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

рое развивается чаще всего при нерациональном

орошении.

Исследования выполнены в филиале Дагестан-

Для большинства возделываемых культур избы-

ской ОС ВИР. Материал для изучения - наиболее

ток соли - это стресс. При слабом засолении потери

солеустойчивые сорта твердой пшеницы разного

урожайности достигают 20 %, сильном - 70…80 %.

эколого-географического происхождения. Семена

Природно-климатические условия Южного Да-

проращивали в песчаной культуре на питательной

гестана характеризуются обилием света, тепла и по-

смеси Кнопа. [2, 3] Растения подвергали воздей-

тенциальным плодородием почв. Здесь возделыва-

ствию засоления в разные фазы вегетации. Анализ

ют пшеницу, ячмень, кукурузу, виноград, овощные

признака проводи на главных колосьях. Выборка от

и другие культуры. Однако все это теряет ценность,

каждого сорта - 25…30 растений. Результаты обра-

когда недостаток запасов влаги в корнеобитаемом

батывали статистически по Б.А. Доспехову.

слое компенсируется орошением, вследствие чего

происходит подъем уровня грунтовых вод и засо-

РЕЗУЛЬТАТЫ

ление почв, что приводит к ухудшению орошаемых

земель и потере урожая. [1] Засоление - важный

Пшеница, как и другие злаковые культуры, в

фактор, лимитирующий продуктивность сельско-

процессе индивидуального развития проходит нес-

хозяйственных культур, и оказывающий глубокое

колько этапов органогенеза, каждый из которых

воздействие на все стороны жизнедеятельности

характеризуется образованием морфологически

растений. [4, 5]

одинаковых органов с однозначными функциями.

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 1-2022

АГРОНОМИЯ

У пшеницы выявлено двенадцать этапов: первый -

воды и сложный комплекс физиолого-биохимичес-

формирование первичного конуса нарастания

ких превращений.

стебля; второй

- усиленная дифференциация

Продолжительность периода появления всхо-

конуса на зачаточные узлы и междоузлия стебля,

дов зависит от многих факторов, основные из ко-

а также зачатки стеблевых листьев; третий - вы-

торых - температура, влажность почвы и глубина

тягивание конуса нарастания с образованием сег-

заделки семян. Период сев-всходы по данным ве-

ментов колоса; четвертый - закладка и формиро-

гетационных опытов - от 4 до 36 дней. Наиболее

вание колосковых бугорков; пятый - образование

быстрое появление всходов озимой пшеницы на

и дифференциация цветочных бугорков; шестой -

черноземах обеспечивается при влажности почвы

формирование спорогенной ткани пыльцевых

18…28 %.

зерен и пестика, рост покровных органов цветка;

В фазе всходов у сортов твердой пшеницы по

седьмой - усиленный рост в длину всех органов

всем изучаемым признакам отмечено существенное

колоса, начало гаметогенеза; восьмой - выко-

снижение показателей (табл. 1).

лашивание, завершение процессов гаметогенеза

Больше всего засолению подвержено число

и формирования колоса и цветков; девятый -

зерен главного колоса - 58,0 % контроля, высота

цветение, оплодотворение, образование зиготы;

растения - 68,0 %, число колосков в колосе - 72,5,

десятый - формирование и рост зерновки и ор-

длина колоса - 74,0 %.

ганов семени; одиннадцатый - накопление пи-

Кущение. После появления первого листа поч-

тательных веществ в зерновке, начиная с фазы

ки зародыша начинают постепенно перемещаться

молочной спелости зерна до восковой, двенадца-

вверх от основания колеоптиле, увеличиваясь одно-

тый - превращение питательных веществ в запас-

временно в объеме. При вырастании третьего-чет-

ные, созревание семени. Фенологические фазы

вертого листа продвижение почек вверх почти пол-

четко отличаются друг от друга появлением новых

ностью приостанавливается, и на подземной части

органов и рядом внешних морфологических при-

растений образуется утолщение, называемое узлом

знаков. У пшеницы различают следующие фе-

кущения. Из почек, расположенных в нем, появля-

нологические фазы: прорастание семян, всходы,

ются побеги с листьями, в пазухах которых форми-

кущение, выход в трубку, колошение, цветение,

руются новые почки. Боковые побеги образуют свои

формирование зерна, молочная, восковая и пол-

узлы кущения, как правило, возле главного стебля.

ная спелость).

Встречается также многоузловой тип кущения, когда

Прорастание семян и появление всходов. Набу-

из спящих почек зародышевого узла развиваются

хание семян - процесс, включающий поглощение боковые побеги, образующие свои узлы кущения,

Таблица 1.

Влияние засоления на элементы структуры урожая у сортов твердой пшеницы в фазе всходов

№ по каталогу

Вариант опыта

Длина, см

Число колосков, шт.

Число зерен главного колоса, шт.

Высота растений, см

ВИР

15313

Контроль (незасоленная почва)

4,0±0,5

6,2±0,2

9,5±0,5

49,0±0,4

Засоление

3,3±0,6

4,6±0,2

7,1±0,6

40,5±0,3

46862

Контроль

4,5±0,2

8,0±0,2

13,3±0,4

49,0±0,6

Засоление

3,1±0,3

5,8±0,1

10,0±0,3

37,5±0,2

31542

Контроль

4,5±0,3

8,5±0,1

14,3±0,6

53,0±0,5

Засоление

3,6±0,1

6,5±0,2

9,3±0,6

38,0±1,4

46718

Контроль

4,0±0,2

8,0±0,2

13,2±0,3

49,6±0,2

Засоление

2,7±0,4

5,0±0,2

5,6±0,4

33,0±0,4

46866

Контроль

4,0±0,3

7,0±0,3

12,2±0,2

54,0±0,5

Засоление

2,9±0,2

5,7±0,2

7,2±0,3

31,8±0,2

14600

Контроль

3,8±0,3

7,8±0,2

11,3±0,2

47,6±0,2

Засоление

3,0±0,2

5,6±0,2

7,2±0,3

34,4±0,3

35244

Контроль

4,2±0,1

7,0±0,2

12,8±0,2

49,3±0,2

Засоление

3,4±0,2

5,4±0,2

8,2±0,3

35,1±0,5

15882

Контроль

3,6±0,3

6,5±0,2

13,0±0,2

45,5±0,3

Засоление

2,4±0,8

4,2±0,1

6,5±0,3

24,3±0,2

15061

Контроль

3,3±0,1

6,3±0,3

12,6±0,2

44,7±0,0

Засоление

2,4±0,1

4,7±0,3

4,8±0,9

27,3±1,1

39325

Контроль

3,8±0,2

6,4±0,3

11,5±0,5

44,4±0,3

Засоление

2,5±0,1

4,4±0,2

5,2±0,4

28,9±0,5

среднее

Контроль

4,0±0,12

7,2±0,27

12,4±0,42

48,6±1,02

Засоление

3,0±0,14

5,2±0,23

7,2±0,54

33,1±1,61

Процент

74,0

72,5

58,0

68,0

t-крит

5,64

5,58

7,69

8,15

Примечание. t_{теорет. 0,05}= 2,23. То же в табл. 2-4.

АГРОНОМИЯ

Таблица 2.

Влияние засоления на элементы структуры урожая у сортов твердой пшеницы в фазе кущения

№ по каталогу

Вариант опыта

Длина, см

Число колосков, шт.

Число зерен главного колоса, шт.

Высота растений, см

ВИР

15313

Контроль (незасоленная почва)

4,0±0,5

6,2±0,2

9,5±0,5

49,0±0,4

Засоление

3,3±0,3

4,9±0,3

7,2±0,3

33,0±0,4

46862

Контроль

4,5±0,2

8,0±0,2

13,3±0,4

49,0±0,6

Засоление

3,3±0,4

6,2±0,2

10,7±0,6

38,6±0,4

31542

Контроль

4,5±0,3

8,5±0,1

14,3±0,6

53,0±0,5

Засоление

3,7±0,4

6,5±0,2

11,0±0,3

47,0±0,3

46718

Контроль

4,0±0,2

8,0±0,2

13,2±0,3

49,6±0,2

Засоление

3,1±0,3

6,4±0,3

10,0±0,3

45,0±0,2

46866

Контроль

4,0±0,3

7,0±0,3

12,2±0,2

54,0±0,5

Засоление

3,2±0,3

6,5±0,2

9,2±0,3

47,5±0,3

14600

Контроль

3,8±0,3

7,8±0,2

11,3±0,2

47,6±0,2

Засоление

3,3±0,1

6,3±0,2

8,0±0,3

41,1±0,8

35244

Контроль

4,2±0,1

7,0±0,2

12,8±0,2

49,3±0,2

Засоление

3,6±0,1

6,5±0,2

8,8±0,4

42,7±0,3

15882

Контроль

3,6±0,3

6,5±0,2

13,0±0,2

45,5±0,3

Засоление

3,0±0,1

6,2±0,3

10,8±0,4

34,9±0,2

15061

Контроль

3,3±0,1

6,3±0,3

12,6±0,2

44,7±0,0

Засоление

3,0±0,4

5,2±0,2

7,2±0,3

34,0±0,0

39325

Контроль

3,8±0,2

6,4±0,3

11,5±0,5

44,4±0,3

Засоление

3,2±0,1

5,5±0,2

8,0±0,3

39,6±0,2

среднее

Контроль

4,0±0,12

7,2±0,27

12,4±0,42

48,6±1,02

Засоление

3,3±0,07

6,0±0,19

9,1±0,47

40,4±1,67

Процент

82,8

84,4

73,5

83,0

t-крит

5,04

3,48

5,20

4,23

Таблица 3.

Влияние засоления на элементы структуры урожая у сортов твердой пшеницы в фазе выхода в трубку

№ по каталогу

Вариант опыта

Длина, см

Число колосков, шт.

Число зерен главного колоса, шт.

Высота растений, см

ВИР

15313

Контроль (незасоленная почва)

4,0±0,5

6,2±0,2

9,5±0,5

49,0±0,4

Засоление

3,4±0,5

5,5±0,2

8,0±0,2

39,1±0,5

46862

Контроль

4,5±0,2

8,0±0,2

13,3±0,4

49,0±0,6

Засоление

3,4±0,3

6,2±0,3

10,8±0,4

40,3±0,3

31542

Контроль

4,5±0,3

8,5±0,1

14,3±0,6

53,0±0,5

Засоление

3,8±0,3

7,0±0,2

10,4±0,2

47,5±0,2

46718

Контроль

4,0±0,2

8,0±0,2

13,2±0,3

49,6±0,2

Засоление

3,2±0,2

6,5±0,2

10,1±0,2

47,1±0,3

46866

Контроль

4,0±0,3

7,0±0,3

12,2±0,2

54,0±0,5

Засоление

3,5±0,1

6,5±0,2

9,4±0,3

47,9±0,6

14600

Контроль

3,8±0,3

7,8±0,2

11,3±0,2

47,6±0,2

Засоление

3,3±0,1

6,3±0,2

8,0±0,4

44,3±0,3

35244

Контроль

4,2±0,1

7,0±0,2

12,8±0,2

49,3±0,2

Засоление

3,6±0,1

6,5±0,1

8,9±0,4

45,5±0,9

15882

Контроль

3,6±0,3

6,5±0,2

13,0±0,2

45,5±0,3

Засоление

2,7±0,1

5,7±0,3

10,6±0,3

34,1±0,3

15061

Контроль

3,3±0,1

6,3±0,3

12,6±0,2

44,7±0,0

Засоление

3,0±0,3

5,6±0,1

7,9±0,2

34,5 ± 0,0

39325

Контроль

3,8±0,2

6,4±0,3

11,5±0,5

44,4±0,3

Засоление

3,4±0,1

6,4±0,2

8,6±0,2

39,6±0,5

Средние

Контроль

4,0±0,12

7,2±0,27

12,4±0,42

48,6±1,02

Засоление

3,4±0,1

6,2±0,15

9,3±0,36

42,0±1,65

Процент

84,0

87,3

75,1

86,2

t-крит

3,91

3,08

5,59

3,41

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 1-2022

АГРОНОМИЯ

которые могут располагаться на разной глубине от

Колошение. От выхода растений в трубку до ко-

поверхности почвы. Иногда на главном побеге бы-

лошения продолжается энергичное формирование

вает два или три узла. Случается, что боковые побе-

репродуктивных органов, интенсивное нарастание

ги появляются не из узла кущения главного стебля,

вегетативной массы и накопление сухого вещества.

а из спящих почек зародышевого узла. Обычно про-

На ростовые процессы значительно влияют внеш-

дуктивная кустистость бывает вдвое-втрое меньше

ние условия, прежде всего температура и обеспе-

общей, но при благоприятных условиях их коэффи-

ченность растений водой. Продолжительность это-

циенты сближаются.

го периода - 12…30 дней. При засушливой погоде

В период кущения у сортов твердой пшеницы

колос мало выносится из влагалища верхнего листа,

показатели по изучаемым признакам были снижены

часть колосков остается недоразвитыми и бесплод-

(табл. 2).

ными, что приводит к уменьшению количества зе-

Больше всего засоление повлияло на число зерен

рен в колосе и снижению урожая.

главного колоса - 73,5 % контроля. Показатели

В период колошения у сортов твердой пшеницы

остальных признаков почти не отличались: длина

по всем изучаемым признакам показатели снижены

колоса - 82,8 %, высота растения - 83,0, число коло-

(табл. 4).

сков в колосе - 84,4 %. Растения проявили большую

Наиболее подвержено засолению число зерен

устойчивость к засолению по сравнению с фазой

главного колоса - 77,0 % контроля. Проявления

всходов.

остальных признаков практически не отличались:

Выход в трубку. Фаза выхода в трубку наступает

высота растения - 86,6 %, длина колоса - 88,3, число

через 25…35 дней после возобновления весенней

колосков в колосе - 93,0 %. В данном случае так-

вегетации.

же отмечена тенденция к увеличению устойчивости

В период выхода в трубку у сортов твердой пшени-

растений к засолению по сравнению с действием

цы по всем изучаемым признакам отмечено сниже-

солевого стресса в предыдущих опытах.

ние показателей (табл. 3). Как и в предыдущих фазах

Следовательно, в ранних фазах вегетации (всхо-

развития, больше всего подвержено засолению число

ды, кущение) сорта твердой пшеницы имеют сла-

зерен главного колоса - 75,1 % контроля, показатели

бую устойчивость к засолению, а в поздних она

всех остальных признаков отличались не значительно:

увеличивается. Растущая к колошению солеустой-

длина колоса - 84,0 %, высота растения - 86,2, число

чивость - это проявление адаптации организма

колосков в колосе - 87,3 %. Здесь также можно отме-

к накоплению токсических ионов в условиях воз-

тить небольшое увеличение показателей продуктив-

растающего засоления из-за испарения воды и

ности по сравнению с засолением в более ранние фазы

подтягивания солей в корнеобитаемый слой в те-

онтогенеза.

чении вегетации.

Таблица 4.

Влияние засоления на элементы структуры урожая у сортов твердой пшеницы в фазе колошения

№ по каталогу

Вариант опыта

Длина, см

Число колосков, шт.

Число зерен главного колоса, шт.

Высота растений, см

ВИР

15313

Контроль (незасоленная почва)

4,0±0,5

6,2±0,2

9,5±0,5

49,0±0,4

Засоление

3,8±0,4

6,0±0,8

8,0±0,3

45,5±0,3

46862

Контроль

4,5±0,2

8,0±0,2

13,3±0,4

49,0±0,6

Засоление

3,9±0,4

7,6±0,2

11,0±0,4

43,6±0,6

31542

Контроль

4,5±0,3

8,5±0,1

14,3±0,6

53,0±0,5

Засоление

3,9±0,2

7,1±0,2

11,2±0,5

29,0±0,2

46718

Контроль

4,0±0,2

8,0±0,2

13,2±0,3

49,6±0,2

Засоление

3,3±0,3

6,8±0,2

10,7±0,3

47,8±0,3

46866

Контроль

4,0±0,3

7,0±0,3

12,2±0,2

54,0±0,5

Засоление

3,5±0,1

7,0±0,3

9,5±0,1

49,2±0,2

14600

Контроль

3,8±0,3

7,8±0,2

11,3±0,2

47,6±0,2

Засоление

3,3±0,2

6,4±0,1

8,0±0,2

45,0±0,2

35244

Контроль

4,2±0,1

7,0±0,2

12,8±0,2

49,3±0,2

Засоление

3,7±0,2

6,8±0,2

9,1±0,4

48,6±0,2

15882

Контроль

3,6±0,3

6,5±0,2

13,0±0,2

45,5±0,3

Засоление

3,0±0,1

6,2±0,3

10,8±0,4

34,9±0,2

15061

Контроль

3,3±0,1

6,3±0,3

12,6±0,2

44,7±0,0

Засоление

3,0±0,2

5,8±0,2

7,9±0,4

35,2±0,0

39325

Контроль

3,8±0,2

6,4±0,3

11,5±0,5

44,4±0,3

Засоление

3,5±0,2

6,4±0,3

8,7±0,3

41,2±0,5

Среднее

Контроль

4,0±0,12

7,2±0,27

12,4±0,42

48,6±1,03

Засоление

3,5±0,1

6,6±0,17

9,5±0,42

42,0±2,16

Процент

88,3

93,0

77,0

86,6

t-крит

3,39

1,76

4,85

2,68

АГРОНОМИЯ

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

LIST OF SOURCES

1. Куркиев, К.У. Влияние действия засоления на продук-

1. Kurkiev, K.U. Vliyanie dejstviya zasoleniya na produk-

тивность сортов гексаплоидного тритикале/ К.У. Кур-

tivnost' sortov geksaploidnogo tritikale/ K.U. Kurkiev,

киев, У.К. Куркиев, М.Д. Дибиров и др. - Известия

U.K. Kurkiev, M.D. Dibirov i dr. - Izvestiya DGPU. -

ДГПУ. - 2010. - № 4. - С. 54-59.

2010. - № 4. - S. 54-59.

2. Удовенко, Г.В. Оценка солеустойчивости растений/

2. Udovenko, G.V. Ocenka soleustojchivosti rastenij/

Г.В. Удовенко, В.Н. Синельникова, Г.В. Давыдова //

G.V. Udovenko, V.N. Sinel'nikova, G.V. Davydova //

Диагностика устойчивости растений к стрессовым

Diagnostika ustojchivosti rastenij k stressovym vozdejst-

воздействиям (методическое руководство). Под руко-

viyam (metodicheskoe rukovodstvo). Pod rukovodstvom

водством Удовенко Г.В. - Л., 1988. - С. 85-87.

Udovenko G.V. - L., 1988. - S. 85-87.

3. Удовенко, Г. В. Солеустойчивость культурных расте-

3. Udovenko, G. V. Soleustojchivost’ kul’turnyh rastenij. /

ний. / Г.В. Удовенко. - Л., 1977. - С. 37-54.

G.V. Udovenko. - L., 1977. - S. 37-54.

4. Шихмурадов, А.З. Биоресурсный потенциал и эколого-

4. Shihmuradov, A.Z. Bioresursnyj potencial i ekologo-genet-

генетические аспекты устойчивости представителей рода

icheskie aspekty ustojchivosti predstavitelej roda Triticum L.

Triticum L. к солевому стрессу/ Дисс

докт. биол. н-к. -

k solevomu stressu/ Diss

dokt. biol. n-k. - Vladikavkaz,

Владикавказ, 2014. - 207 с.

2014. - 207 s.

5. Шихмурадов, А.З. Влияние солевого стресса в разные

5. Shihmuradov, A.Z. Vliyanie solevogo stressa v raznye

фазы вегетации на высоту и признаки продуктивности

fazy vegetacii na vysotu i priznaki produktivnosti u

у сортообразцов твердой пшеницы / А.З. Шихмура-

sortoobrazcov tverdoj pshenicy / A.Z. Shihmuradov,

дов, А.М. Магомедов // Юг России. - 2010. - № 3. -

A.M. Magomedov // Yug Rossii. - 2010. - № 3. -

С. 129-134.

S. 129-134.

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 1-2022