WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Влияние гидротермических факторов на изменчивость хозяйственно ценных признаков подсолнечника в ростовской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи


Устенко Алексей Александрович

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.08 – экология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону - 2012

Работа выполнена на кафедре генетики, в НИИ биологии Южного федерального университета, в Донской опытной станции

им. Л.А. Жданова ВНИИМК Россельхозакадемии

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Усатов Александр Вячеславович
Официальные оппоненты: Казеев Камиль Шагидуллович, доктор географических наук, кандидат биологических наук, профессор, профессор кафедры экологии и природопользования Южного федерального университета

Копусь Михаил Мефодьевич, доктор биологических наук, профессор кафедры агробиотехнологии Азово-черноморской государственной агроинженерной академии

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова

Россельхозакадемии, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится 29 марта 2012 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, ЮФУ, ауд. 304, e-mail: denisova777@inbox.ru, факс: (863) 263-87-23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан «_____» февраля 2012 г. и размещен в сети Интернет на сайте ЮФУ http://www.sfedu.ru и на сайте Минобрнауки России www.vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук Т.В. Денисова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Изменение климата на Европейской территории России привело за последние два – два с половиной десятилетия к изменению климатических условий различных районов, расположенных на территории Южного федерального округа и в частности Ростовской области (http://climatechange.su). Сельское хозяйство особенно чувствительно к изменениям погоды. Формирование урожая и его сбор в значительной степени (более 30 %) зависят от метеорологических факторов (Васильев, Вильфанд, 2008).

Подсолнечник в нашей стране является основной масличной и одной из наиболее рентабельных с/х культурой. По данным Росстата, валовой сбор подсолнечника в 2011 г. составил в России и Ростовской области 9,4 млн тонн и 966 тыс. тонн соответственно (http://r61-agro.ru). На основе анализа результатов многочисленных агроэкологических сортоиспытаний Дж. Ацци (Azzi, 1959) сделал вывод, что урожай всегда есть результат компромисса между продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Потенциалы продуктивности культивируемых растений и их экологическая устойчивость относительно независимы, так как находятся под контролем разных генетических систем (Жученко, 1995; Кильчевский, Хотылева, 1997).

Погодные условия, оказывающие существенное влияние на рост и развитие подсолнечника в Ростовской области, неустойчивы. Для нашего региона характерны частые засухи, резкие смены температуры. Для разработки эффективных методов оценки и прогнозирования влияния этих изменений на урожайность растений, в частности подсолнечника, необходим в первую очередь анализ изменчивости хозяйственно ценных признаков от двух доминантных климатических факторов – термического режима и количества атмосферных осадков.

Цель и задачи исследования. Цель исследований – изучить влияние гидротермических факторов на изменчивость хозяйственно ценных признаков подсолнечника, оценить вклад внешней среды в его развитие, провести сравнительный анализ температурного режима и количества атмосферных осадков в различных агроклиматических зонах Ростовской области

Исходя из поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ динамики температуры воздуха и атмосферных осадков в различных агроклиматических зонах Ростовской области с 2004 г. по 2011 г.

2. Определить вклад внутренних (генотип) и внешних (гидротермических и эдафических) факторов среды в изменчивость хозяйственно ценных признаков (продуктивность, продолжительность вегетации, масса 1000 семянок, высота растений) у сортов и гибридов подсолнечника на сортоиспытательных участках Ростовской области.

3. Изучить зависимости между среднемесячными показателями увлажнения (ГТК) в течение вегетационного периода подсолнечника в Приазовской зоне Ростовской области и его хозяйственно ценными признаками.



4. Провести анализ поражаемости сортов и гибридов заразихой (Оrobanche cumana Wallr) и ризопусом (Rhizopus) в зависимости от температурного режима и количества атмосферных осадков в течение вегетации подсолнечника.

Научная новизна работы. Впервые проведен сравнительный анализ динамики температуры воздуха и атмосферных осадков в различных агроклиматических зонах Ростовской области с 2004 по 2011 гг. Определен вклад почвенно-климатических условий и генотипа в изменчивость хозяйственно ценных признаков подсолнечника. Установлена зависимость между среднемесячными показателями увлажнения (ГТК) в течение вегетационного периода подсолнечника в Приазовской зоне Ростовской области и его хозяйственно ценными признаками, в том числе поражаемостью заразихой и ризопусом.

Практическая значимость. Результаты исследований можно использовать при подборе генотипов подсолнечника для возделывания в различных агроклиматических условиях Ростовской области.

По результатам работы были подготовлены и изданы рекомендации (2009, 2010, 2011), позволяющие руководителям и специалистам проводить эффективный подбор сортов и гибридов подсолнечника для конкретных хозяйств.

Результаты исследования включены в состав учебных материалов для занятий студентов факультета биологических наук Южного федерального университета по специальным курсам кафедры экологии и генетики.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Основной вклад в изменчивость хозяйственно ценных признаков сортов и гибридов подсолнечника в различных агроклиматических зонах вносят гидротермические и эдафические условия района культивирования.

2. Подсолнечник достигает максимальной продуктивности при определенных среднемесячных показателях увлажнения (ГТК) района возделывания.

3. Температурный режим и количество атмосферных осадков в течение вегетации подсолнечника модулируют его поражаемость заразихой и ризопусом.

Связь работы с научными программами. Исследование выполнено в рамках государственной темы Министерства образования и науки РФ (регистрационный номер: 4.5642.2011), при финансовой поддержке ФЦП Министерства образования и науки РФ, госконтракты № 16.740.11.0485 и № 16.552.11.7024.

Личный вклад автора. Диссертационная работа является обобщением результатов исследований автора, проведенных в 2004–2011 гг. Тема, цель, задачи, объекты, методы и программа исследования определены автором совместно с научным руководителем. Полевые исследования выполнены автором совместно с сотрудниками ГНУ ДОС ВНИИМК. Анализ и обобщение полученных результатов, формулировка выводов и основных защищаемых положений сделаны автором при участии научного руководителя.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Экологической научной конференции «Молодежная экологическая конференция» (Ростов-на-Дону, 2009), II Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия 2009» (Пермь, 2009), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2009, 2011), Всероссийском симпозиуме «Растение и стресс» (Москва 2010), ХV Международной экологической конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2010), VI международной конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур» (Краснодар, 2011), VII съезде общества физиологов растений России «Физиология растений – фундаментальная основа экологии и инновационных биотехнологий» (Нижний Новгород, 2011), II Международной научно-практической конференции «Актуальные достижения европейской науки - 2011» (София, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, объемом 49,2 п.л., из них 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Доля участия автора в публикациях составляет 22 % (10,8 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах печатного текста. Состоит из общей характеристики диссертации, трех глав, заключения, выводов, списка литературы, приложения. Содержит 38 таблиц, 32 рисунка. Список литературы включает 107 источника, из них 18 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Полевые измерения

Материалом исследования служили сорта и гибриды подсолнечника, проходивших конкурсное сортоиспытание на семи госсортоучастках Инспектуры по Ростовской области ФГУ «Госсорткомиссии» Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ. В 2009–2011 гг. – 20 сортов и гибридов отечественной селекции, в 2009–2010 гг. – 16 гибридов зарубежной селекции, а также 10 сортов и гибридов, которые испытывали на Донской опытной станции ВНИИМК в 2004–2011 гг. (рис. 1).

 Географическое расположение сортоиспытательных участков: Шолоховский-0

Рис. 1. Географическое расположение сортоиспытательных участков: Шолоховский (1), Тарасовский (2), Ростовский (3), Целинский (4), Орловский (5), Азовский (6), Тацинский (7) Инспектуры по Ростовской области ФГУ «Госсорткомиссии» Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, ГНУ Донская опытная станция им. Л.А.Жданова ВНИИМК (8).





Конкурсное сортоиспытание подсолнечника проводили согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Анализировали следующие признаки: продолжительность вегетационного периода, высоту растений, массу 1000 семян, урожайность, масличность, поражаемость заразихой и ризопусом.

1.2. Характеристика сортоиспытательных участков

Шолоховский госсортоучасток расположен в северо-западной зоне области на черноземах южных. Бонитет почв для подсолнечника – 37 баллов.

Тарасовский госсортоучасток расположен в северо-западной зоне области на черноземах южных. Бонитет почв для подсолнечника – 39 баллов.

Ростовский госсортоучасток расположен в Приазовской зоне области на черноземах обыкновенных. Бонитет почв для подсолнечника – 52 балла.

Целинский госсортоучасток расположен в южной зоне области на черноземах обыкновенных. Бонитет почв для подсолнечника – 60 баллов.

Орловский госсортоучасток расположен в восточной зоне области на стыке двух почвенных зон – черноземов южных и темно-каштановых почв. Бонитет почв для подсолнечника – 53 балла.

Азовский госсортоучасток расположен в Приазовской зоне области на черноземах обыкновенных. Бонитет почв для подсолнечника – 42 балла.

Тацинский госсортоучасток расположен в северо-восточной зоне области на черноземах южных. Бонитет почв для подсолнечника – 37 баллов (Лобанов, 1997; Безуглова, Хырхырова, 2008).

1.3. Метеорологические данные

Средне областные данные температуры воздуха и атмосферных осадков за 2004–2011 гг. были получены на 19 метеостанциях государственного учреждения «Ростовский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». Использовали результаты измерений температуры воздуха и осадков за последние 8 лет (2004–2011) на 5-ти метеостанциях, расположенных в четырех зонах Ростовской области: Северо-Западной, Приазовской, Южной, Восточной в непосредственной близости от сортоиспытательных участков подсолнечника, которые были любезно предоставлены нам начальником ГУ «Ростовский ЦГМС – Р» Н. А. Самолетовой.

В работе также использовали результаты измерений температуры воздуха и атмосферных осадков с января 2004 г. по сентябрь 2011 г. полученные на метеостанции ГНУ ДОС им. Л.А. Жданова ВНИИМК. В качестве величины, характеризующей степень увлажнения территории, использовали условный показатель увлажнения — ГТК (гидротермический коэффициент Селянинова). Он равен отношению суммы осадков за период с t>10 °C к испаряемости. Величину испаряемости условно выражали суммой температур воздуха за период с t>10 °C, уменьшенной в 10 раз (Селянинов,1937).

1.4. Статистическая обработка результатов

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программы Excel пакета Microsoft Office. Статистическую значимость результатов оценивали по критерию Стьюдента (Доспехов, 1985).

Непараметрический критерий Фридмана и двухфакторный дисперсионный анализ формирования количественных признаков у подсолнечника в зависимости от сорта (гибрида) и сортоиспытательного участка рассчитывали, согласно (Дмитриев, 1995; Сигел, 2002;)

С целью определения фактической степени параллелизма между двумя количественными рядами изучаемых признаков и оценки установленной связи с помощью количественно выраженного коэффициента использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена (Макаров, Трофимец, 2002).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Динамика климатических факторов в Ростовской области

В таблице 1 представлены среднемесячные значения температуры воздуха в целом по Ростовской области и на пяти метеостанциях, расположенных в четырех зонах Ростовской области: Северо-Западной, Приазовской, Южной, Восточной за период с 2004 по 2010 гг.

Таблица 1

Среднемесячное значение температуры воздуха (°С) на пяти метеостанциях Ростовской области (2004 2010)

Метео-

станция

Месяц

Северо-Западная зона

ст. Казанская

Северо-Западная зона

г. Миллерово

Приазовская зона

г. Ростов- -на-Дону

Южная зона

п. Гигант

Восточная зона

п. Зимовники

Средняя
месячная областная

Январь

–5,6

–5,4

–3,3

–3,0

–4,3

4,3

Февраль

–5,3

–4,8

–2,2

–1,6

–2,6

3,8

Март

1,3

1,5

3,6



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.