Морфобиологическая оценка родительских пар сорго-суданковых гибридов при селекции на гетерозис

58

ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ НУБиП УКРАИНЫ

«КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет технологии производства, хранения и

переработки продукции растениеводства

Кафедра растениеводства, селекции, семеноводства, агроинформационных технологий и систем

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

Морфобиологическая оценка родительских пар сорго-суданковых гибридов при селекции на гетерозис

Макаренко Алексей Викторович

Руководитель:

к. с. - х. наук, доцент Л.Л. Болдырева

Консультанты:

по экономической части

к. э. наук, доцент Е.А. Маслич

по охране труда

к. т. наук, доцент Г.Г. Клиценко

Симферополь 2010

Содержание

Введение

Обзор литературы

1. Ботаническая характеристика сорго-суданковых гибридов

1.1 Биологические особенности

1.2 Использование сорго-суданковых гибридов

1.3 Использование эффекта гетерозиса в селекции новых гибридов

2. Характеристика почвенно-климатических условий

2.1 Почвенный покров

2.2 Климат

2.3Метеорологические условия в годы проведения опытов

3. Условия и методика проведения опытов

3.1 Методика исследований

3.2 Условия проведения опытов

4. Результаты исследований

5. Экономическая эффективность получения зеленой массы от сорго-суданковых гибридов

6. Охрана труда

6.1 Социально экономическое значение охраны труда

6.2 Состояние и анализ охраны труда

6.3 Мероприятия по улучшению условий охраны труда и повышению безопасности на рабочем месте

6.4 Техника безопасности при посеве сорго-суданковых гибридов

Выводы и предложения

Список литературных источников

Приложения

Введение

На юге Украины одной из важных культур, способной обеспечить стабильное производство кормов является сорго.

Сорговые культуры, имея высокую жаровыносливость и засухоустойчивость и одновременно стабильность по продуктивности, в то же время хорошо реагируют на орошение от 1200 до 1800 ц/га, в богарных условиях от 250 до 600 ц/га. Это свойство необходимо использовать в условиях дефицита поливной воды, а также при планировании культуры на условно орошаемых землях - спутниках.

В засушливых районах, где другие кормовые культуры не дают удовлетворительного урожая из-за недостатка влаги и засоления почв, сорго-суданковые гибриды при надлежащей агротехнике могут обеспечить постоянные и высокие урожаи.

В хозяйстве суданская трава и сорго-суданковые гибриды позволяют увеличить период использования зеленого конвейера до 210 дней.

В настоящее время проводятся исследования по выявлению наиболее продуктивных сорго-суданковых гибридов в условиях нашей зоны, которые проявляют высокий эффект гетерозиса в сравнении с родительскими формами и стандартом. Таким образом, широкое распространение сорговых культур дает возможность улучшить кормопроизводство в хозяйствах Крыма, повысить урожайность и стабильность кормовых культур и существенно снизить себестоимость кормов.

Данная работа проводилась до 2008-2009гг. на кафедре растениеводства, селекции, семеноводства, агроинформационных технологий и систем Южного филиала НУБиП Украины «Крымский агротехнологический университет» в соответствии с тематическим планом университета по теме: 9.1.1. «Создать высокопродуктивные сорта и гибриды сорговых культур».

Полученные данные исследований легли в основу данной дипломной работы.

Обзор литературы

Сорго едва ли не самое ценное растение с точки зрения освоения засолённых почв. Зачастую сорго служит важной мелиорирующей культурой при посеве на солонцах и надёжным средством для борьбы со вторичным засолением. Так как в сорго-сеящих зонах около 40мил\га солонцовых и засолённых почв, освоение их сорговыми культурами является важной народнохозяйственной задачей.

Однако в настоящее время, несмотря на ценные биологические особенности, большие потенциальные возможности и перспективы в использовании, сорго и гибриды этой культуры пока занимают небольшие площади в производстве, главным образом, из-за недостаточно налаженного семеноводства, несовершенства технологии возделывания, сушки и хранения семян, малого выбора раннеспелых сортов. Поэтому важным условием расширения посевных площадей, повышения урожайности сорго и улучшения его качества является выведение высокопродуктивных гибридов, приспособленных к возделыванию в конкретных условиях. [1].

1. Ботаническая характеристика сорго-суданковых гибридов

Корневая система у сорго-суданковых гибридов мочковатая, свойственная всем мятликовым растениям. Прорастают сорго-суданковые гибриды одним корешком, который в первое время, до образования 3-4 листа, интенсивно ветвится, образуя множество боковых корешков, покрытых волосками, и до появления вторичных корней служит основным органом почвенного питания растений. Через 4-8 дней после появления всходов четко обозначается узел кущения. Из узла кущения развиваются мощные пучки придаточных корней, которые расходятся в разные стороны на 60-130 см, проникая в глубину на 250-300 см. Корневая система сорго-суданковых гибридов хорошо развита. Она располагается в почве в два яруса. Первый ярус охватывает толщу почвы до 75 см. В этом слое почвы располагаются: эпикотильные, узловые корни, уходящие в сторону от растения под углом 35-55? и воздушные корни. Второй ярус корней охватывает толщу почвы от 75 см и глубже. В нем располагаются зародышевый и узловые корни, уходящие вертикально вниз. Рост корней у сорго-суданковых гибридов протекает неравномерно У всех типов корней отмечается интенсивное нарастание массы в первый период вегетации. Надземная часть растения в это время растет медленно. Только после образования мощной корневой системы начинается интенсивное развитие надземной части растения. В результате разветвленности и глубины проникновения корневая система способна использовать влагу и питательные вещества из глубоких горизонтов почвы. Таким образом, эта способность корневой системы дает возможность получать хорошие урожаи при самых сильных засухах. [2].

Стебли сорго-суданковых гибридов прямостоячие, бледно-зеленые, гладкие, тонкие, у некоторых сорго-суданковых гибридов заполнены сочной сердцевиной с различной степенью сахаристости (6-15%) и разделены на междоузлия, число которых зависит от вида культуры и его сорта.Число междоузлий на главном стебле генотипически обусловлено и является устойчивым признаком. Раннеспелые сортообразцы имеют наименьшее количество междоузлий - 7-10, среднеспелые 11-15 и позднеспелые 16-25, длина которых от 0,5-2 см в нижней части, до 40 см и более в верхней части стебля в зависимости от вида и сорта. В междоузлии имеется продолговатое желеобразное углубление со стороны выхода пластинки листа, от стебля, прикрываемое влагалищем листа. В углублении формируются и выходят из раструба листа боковые ветви. От нижнего узла (узел кущения) отходят вторичные корни, от второго и третьего узлов стебля отходят воздушные корни. Сорго-суданковые гибриды обладают высокой кустистостью - от 1 до 30 стеблей. Высота растений в зависимости от проявления гетерозиса и условий возделывания климатических условий достигает 2-3 метров и более. [3].

Лист ланцетовидной формы состоит из влагалища и листовой пластины. Влагалищная часть листа плотно охватывает часть или все междоузлие, а у низкорослых сортов даже другие междоузлия, защищая стебель от неблагоприятных условий, и придает ему прочность. Листья расположены поочередно с двух сторон. Количество их зависит, главным образом, от сорта и от условий выращивания. Так, у раннеспелых сортов 7-10 листьев, среднеспелых 11-16, позднеспелых 16-25 и больше. Листья не имеют ушек, язычок маленький, листовая пластинка сидячая, широколанцетная, гладкая, длинная (40-80 см), широкая (5-14 см) с цельными острыми краями. Жилкование листа продольное. Центральная жилка делит пластинку листа на две равные части: с нижней стороны она утолщенная, в верхней - слегка вогнутая. Средняя часть пластинки листа растет более медленно, чем края, поэтому лист имеет волнистую поверхность, большую упругость и сопротивляемость ветру. Лист - наиболее важный орган, в котором происходят главные жизненные процессы растений, а именно: фотосинтез, дыхание, транспирация. Средняя площадь листовой поверхности одного растения равна 290 см с колебаниями от 200 до 390 см. Внешняя сторона листа покрыта кожицей, клетки которой лежат почти параллельными рядами длиной в 4-5 раз больше ширины. Покровные ткани листьев сорго-суданковых гибридов имеют четко выраженную ксероморфную структуру. Листья сорго-суданковых гибридов в очень жаркие дни покрываются налетом, что предохраняет от излишнего испарения. Листья являются наиболее ценной частью растений при использовании сорго-суданковых гибридов на зеленый корм, поэтому сорта, у которых много листьев более ценны в кормовом отношении. [4].

Соцветие у сорго-суданковых гибридов - метелка, имеющая множество форм: цилиндрическая, овальная, округлая, яйцевидная, веретеновидная, пирамидальная и др. А также по плотности: рыхлая, развесистая, сжатая, комовая и окраске: белая, черная, коричневая, оранжевая и др. Длина метелок колеблется от 15 до 70 см. Главная ось метелки может быть длинная (стержневая) или укороченная (бесстержневая). Указанные параметры являются важными морфологическими признаками при определении групп, видов и сортов. Каждая ветвь метелки, отходящая от главной оси, несет ветви второго, третьего, четвертого и т.д. порядков. Ветви по длине бывают разные, аталже имеют разнообразную форму и плотность, свойственную тому или иному сорту и виду. Веточки последнего порядка на концах несут колоски, которые к метелке располагаются с боков попарно. Один - сидячий, обоеполый, плодущий, другой - мужской (бесплодный) на короткой ножке. Каждый плодущий колосок имеет две колосковые выпуклые, блестящие чешуи, которые охватывают как плодущий, так и бесплодный колоски. Обоеполый цветок имеет две цветочные тонкие, прозрачные чешуи (нижняя может быть с остью или без ости), три тычиночных нити с прикрепленными пыльниками и пестик, состоящий из верхней одногнездной завязи и двух хорошо развитых рылец.

Образование соцветий у сорго-суданковых гибридов зависит от скороспелости сорта: у раннеспелых через 45-55 дней, у среднеспелых - 60-65 дней, у позднеспелых - 75-100 дней после всходов и от условий выращивания. В жаркую сухую погоду метелки появляются раньше, чем в прохладную и влажную. Цветение метелки начинается на 2-6 день после выметывания с верхней части метелки, постепенно перемещаясь книзу. Цветковые чешуи раскрываются, тычинки и перистые рыльца высовываются одновременно наружу. Пыльники по мере созревания меняют окраску от светло-желтой до коричневой. После созревания они лопаются и высвобождают облако легкой пыльцы, которая с помощью ветра переносится на рыльца цветков других растений порой на значительные расстояния. Таким образом, сорго-суданковые гибриды являются факультативными перекрестноопыляющимися растениями. Растения выделяют очень большое количество пыльцы, на отдельных метелках может развиваться до 100 млн. пыльцевых зерен. Установлено, что данные растения переопыляются в основном в пределах своего сорта по принципу избирательности в оплодотворении. Возможно опыление в пределах одного растения, т.е. самоопыление. Но это происходит в основном в силу необходимости. Однако на практике это имеет очень большое значение в сильно засушливых районах страны, где в жаркую сухую погоду пыльца погибает в воздухе, и перекрестного опыления цветков не происходит, но на урожайность это не влияет.

Раскрываются цветки в утренние часы по типу «взрыва», а именно, за 5-10 минут почти одновременно открывается большое количество цветков. Следующий «взрыв» наступает ровно через сутки. После 11-12 часов цветение почти прекращается. Наибольшее количество распустившихся цветков приходится на 3-4 день. Продолжительность цветения - 6-10 дней в зависимости от температуры воздуха: чем выше температура, тем быстрее проходит цветение на метелке. После оплодотворения завязь, разрастаясь, заполняет всю полость, образованную цветковыми и колосковыми чешуями, тем самым формируется плод - зерновка. В зависимости от сорта цветковые и колосковые чешуи либо плотно охватывают зерно, либо нет.

Зерновка по анатомическому строению существенно не отличается от строения зерен других злаков. Сверху оно покрыто наружной оболочкой, образовавшейся из стенки завязи, под которой залегает внутренняя оболочка, образовавшаяся из стенок яйцеклетки. Под внутренней оболочкой находится стекловидный роговой, богатый белком алейроновый слой. Основная часть зерновки заполнена мучнистым белым эндоспермом, преимущественно зернами крахмала, являющимися запасными питательными веществами. В нижней части зерновки, обращенной к веточкам метелки, в затемненном углублении располагается широкий и длинный зародыш со стебельком и зародышевым корешком. Зародыш от эндосперма отделяется щитком.

Количество зерна, окраска, его форма, величина очень разнообразны и зависят от сорта, гибрида и условий выращивания Количество зерен на одной метелке колеблется от 1800 - 2190 у сортов, до 3000-5600 у гибридов. Значительное количества зерна с одной метелки у гибридов - это проявление высокой степени гетерозиса.

Страницы: 1, 2, 3, 4