Влияние погодно‐климатических условий на генетико-физиологическую систему растений озимой пшеницы в засушливых условиях Центрального Предкавказья
https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-136-150
Аннотация
Цель. В засушливой зоне Центрального Предкавказья особенно актуально выращивание сельскохозяйственных культур с высокой адаптационной способностью к изменяющимся погодно‐климатическим условиям. В связи с этим цель настоящей исследовательской работы заключается в определении влияния гидротермических факторов региона на пигментный комплекс и способность накопления азота растениями, содержание белка в зерне и продуктивность сортов озимой пшеницы.
Материал и методы. В опыте комплексно использовали статистические и математические методы определения влияния погодно‐климатических факторов региона на пигментный комплекс, способность накопления азота растениями, качество зерна и урожайность различных сортов озимой пшеницы. В качестве объекта исследований использовали 3 сорта (Зустрич, Багира, Баграт).
Результаты. С помощью статистического и математического анализа выявлен спектр изменения индивидуальной реакции генотипов различных сортов озимой пшеницы (по хлорофиллу, каротиноидам, содержанию азота в растениях, качеству зерна (содержания белка), продуктивности) в засушливых условиях региона. В результате исследований установлено, что сорт Баграт оптимально реализует свой потенциал на нейтрализацию негативного воздействия внешних факторов среды. Остальные сорта в агроценозах региона отразили средние показатели.
Заключение. Установлена сортовая реакция озимой пшеницы на фазы вегетации растений. Выделены сорта сельскохозяйственной культуры с высокой адаптивной устойчивостью для хозяйственного использования в складывающихся условиях снижения осадков и роста температуры. Предложены практические рекомендации по оптимизации питания растений и получения наибольшей продуктивности зерна озимой пшеницы.
Ключевые слова
Об авторах
А. Н. ЕсаулкоРоссия
Александр Н. Есаулко
Ставрополь
Е. В. Письменная
Россия
Елена В. Письменная, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры землеустройства и кадастра
355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12
Тел. +79187756070
Е. В. Голосной
Россия
Евгений В. Голосной
Ставрополь
А. Ю. Ожередова
Россия
Алена Ю. Ожередова
Ставрополь
Ю. Н. Кузьминова
Россия
Юлия Н. Кузьминова
Ставрополь
Список литературы
1. Сандухадзе Б.И., Кочетыров Г.В., Бугрова В.В., Рыбакова М.И. Эффективность селекции озимой пшеницы в центре Нечерноземной зоны Российской Федерации // Материалы научно‐практической конференции «Зеленая революция П.П. Лукьяненко», Краснодар, 28‐30 мая, 2001. С. 186‐192.
2. Грабовец А.И., Фоменко М.А. Особенности селекции озимой пшеницы в условиях меняющегося климата // Материалы международной научно‐практической конференции «Научные приоритеты инновационного развития отрасли растениеводства: результаты и перспективы», Жодино, 23‐24 июня, 2011. С. 178‐180.
3. Манукян И.Р., Басиева М.А., Мирошникова Е.С., Абиев В.Б. Оценка адаптивности генотипов озимой пшеницы к засушливым условиям предгорной зоны Центрального Кавказа // Аграрный вестник Урала. 2019. N 5 (184). С. 16‐22.
4. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений. М. : Наука, 2000. 135 с.
5. Rama Rao N., Garg P.K., Ghosh S.K., Dadhwal V.K. Estimation of leaf total chlorophyll and nitrogen concentrations using hyperspectral satellite imagery // The Journal of Agricultural Science. 2008. V. 146. N 1. P. 65‐75.
6. Zhao D., Reddy K.R., Kakani V.G., Koti S., Read J.J. Selection of optimum reflectance ratios for estimating leaf nitrogen and chlorophyll concentrations of field‐grown cotton // Agronomy Journal. 2005. V. 97. N 1. P. 89‐98.
7. Schlerf M., Atzberger C., Hill J., Buddenbaum H., Werner W., Schüler G. Retrieval of chlorophyll and nitrogen in Norway spruce using imaging spectroscopy // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2010. V. 12. N 1. P. 17‐26.
8. Saleem M.F., Ma B.L., Voldeng H., Wang T.‐C. Nitrogen nutrition on leaf chlorophyll, canopy reflectance, grain protein and grain yield of wheat varieties with contrasting grain protein concentration // Journal of Plant Nutrition. 2010. V. 33. N 11. P. 1681‐1695.
9. Sarker J.R., Singh B.P., Cowie A.L., Badgery W., Dalal R.C. Agricultural management practices impacted carbon and nutrient concentrations in soil aggregates, with minimal influence on aggregate stability and total carbon and nutrient stocks in contrasting soils // Soil and Tillage Research. 2018. N 178. P. 209‐223.
10. Nouwakpo S.K., Song J., Gonzalez J.M. Soil structural stability assessment with the fluidized bed, aggregate stability, and rainfall simulation on long‐term tillage and crop rotation systems // Soil and Tillage Research. 2018. N 178. P. 65‐71.
11. Fiorini A., Maris S.C., Abalos D., Amaducci S., Tabaglio V. Combining no‐till with rye (Secale cereale L.) cover crop mitigates nitrous oxide emissions without decreasing yield // Soil & tillage research. 2020. V. 196. Article ID 104442. DOI: 10.1016/j.still.2019.104442
12. Julien Y., Sobrino J.A. Introducing the time series change visualization and interpretation (TSCVI) method for the interpretation of global NDVI changes // International journal of applied earth observation and geoinformation. 2021. V. 96. Article ID 102268. DOI: 10.1016/j.jag.2020.102268
13. Ranjan A.K., Parida B.R. Predicting paddy yield at spatial scale using optical and Synthetic Aperture Radar (SAR) based satellite data in conjunction with field‐based Crop Cutting Experiment (CCE) data // International journal of remote sensing. 2021. V. 42.
14. Javed T., Li Y., Rashid S., Li F., Hu Q.Y., Feng H., Chen X.G., Ahmad S., Liu F.G., Pulatov B. Performance and relationship of four different agricultural drought indices for drought monitoring in China's mainland using remote sensing data // Science of the total environment. 2021. V. 759. Article ID 143530. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143530
15. Medina H., Tian D., Abebe A. On optimizing a MODIS‐based framework for in‐season corn yield forecast // International journal of applied earth observation and geoinformation. 2021. V. 95. Article ID 102258. DOI: 10.1016/j.jag.2020.102258
16. Yang L.Q., Guan Q.Y., Lin J.K., Tian J., Tan Z., Li H.C. Evolution of NDVI secular trends and responses to climate change: A perspective from nonlinearity and nonstationarity characteristics // Remote sensing of environment. 2021. V. 254. Article ID 112247. DOI: 10.1016/j.rse.2020.112247
17. Shen Q., Liu L.Z., Zhao W.H., Yang J.H., Han X.Y., Tian F., Wu J.J. Relationship of surface soil moisture with solar‐induced chlorophyll fluorescence and normalized difference vegetation index in different phenological stages: a case study of Northeast China // Environmental research letters. 2021. V. 16. N 2. Article ID 024039. DOI: 10.1088/1748‐9326/abd2f1
18. Sabzchi‐Dehkharghani H., Nazemi A.H., Sadraddini A.A., Majnooni‐Heris A., Biswas A. Recognition of different yield potentials among rain‐fed wheat fields before harvest using remote sensing // Agricultural water management. 2021. V. 245. Article ID 16611. DOI: 10.1016/j.agwat.2020.106611
19. Guha S., Govil H. Relationship between land surface temperature and normalized difference water index on various land surfaces: A seasonal analysis // International journal of engineering and geosciences. 2021. V. 6. N 3. P. 165‐173.
20. Куссуль Н.Н., Кравченко А.Н., Скакун С.В., Адаменко Т.И., Шелестов А.Ю., Колотий А.В., Грипич Ю.А. Регрессионные модели оценки урожайности сельскохозяйственных культур по данным MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. N 1. С. 95‐107.
21. Arino O., Bicheron P., Achard F., Latham J., Witt R., Weber J.L. Glob Cover: the most detailed portrait of Earth // ESA Bulletin – European Space Agency. 2008. N 136. P. 24‐31.
22. Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. N 4. С. 285‐302.
23. Милаева Я.И., Примак И.П. Сравнительное определение количества пигментов в листьях кукурузы н табака ускоренным методом // Селекция и семеноводство. 1969. N 12. С. 69‐72.
24. Wintermans J.E.G., De Mots A. Spectrophotometric Characteristics of Chlorophyll a and b and Their Phaeophytins in Ethanol // Biochimica et Biophysica Acta. 1965. V. 109. P. 448‐453.
25. Von Wettstein D. Chlorophyll letale and der sub‐mikroskopishe formweschselder plastiden // Experimental cell Research. 1957. V. 12. P. 427‐430.
26. ГОСТ 10846‐91. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023864 (дата обращения: 03.03.2021)
27. Головачев В.И., Кириловская Е.В. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. Москва: Калининская областная типография управления издательств, 1989. 195 с.
28. ГОСТ 13496.4‐2019. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200166800 (дата обращения: 03.03.2021)
29. Уникальный инструмент научного анализа данных спутниковых наблюдений // ВЕГА‐Science. URL: http://sci‐vega.ru (дата обращения: 03.03.2021)
30. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 5‐е издание. М.: Издательство Агропромиздат, 1985. 351 с. 31. Кошеляев В. В., Сальников В. И., Кошеляева И. П. Содержание белка в зерне сортов озимой пшеницы при различных уровнях минерального питания // Нива Поволжья. 2019. N 4 (53). С. 23‐29.
Рецензия
Для цитирования:
Есаулко А.Н., Письменная Е.В., Голосной Е.В., Ожередова А.Ю., Кузьминова Ю.Н. Влияние погодно‐климатических условий на генетико-физиологическую систему растений озимой пшеницы в засушливых условиях Центрального Предкавказья. Юг России: экология, развитие. 2022;17(1):136-150. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-136-150
For citation:
Esaulko A.N., Pismennaya E.V., Golosnoi E.V., Ozheredova A.Yu., Kuzminova Yu.N. Influence of weather and climatic conditions on the genetic and physiological system of winter wheat plants in arid conditions of the Central Caucasus, Russia. South of Russia: ecology, development. 2022;17(1):136-150. (In Russ.) https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-136-150