СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХЕ Российский патент 1997 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к экологии растений и сельскому хозяйству и может быть использовано в процессе селекции для изучения прямого действия нарастающей почвенной засухи на продуктивность тестируемых растений.

В настоящее время известны многочисленные экспресс-способы оценки засухоустойчивости в лабораторных условиях. Однако вследствие многостороннего действия засухи, практически на всех этапах онтогенеза коррелятивная связь продуктивности сортов с морфофизиологическим состоянием растений (в основном на первых этапах онтогенеза) весьма слабо выражена. Поэтому наряду с поиском экспресс-методов, более адекватно отражающих генетические возможности растения в их засухоустойчивости, целесообразно использование и традиционных, прямых методов оценки устойчивости к засухе.

В этой связи необходимо отметить, что при появлении первых симптомов почвенной засухи растения ксерофитного и мезофитного типа усиливают рост корневой системы в более глубокие, более влажные слои почвы, тем самым отсрочивая опасное уменьшение гидратуры протопластов. И лишь в случае невозможности реализации данной защитной тенденции избегания неблагоприятного действия засухи проявляется следующий уровень защиты растений, а именно засухоустойчивость, позволяющая растениям некоторое время поддерживать жизнеспособность на фоне нарастающего процесса обезвоживания и перегрева растительных тканей.

Наиболее близким к предложенному способу по совокупности существенных признаков (операций) и достигаемому техническому результату является способ определения устойчивости растений к почвенной засухе с использованием сооружения на полевом участке, а именно засушник конструкции Литвинова - прототип. Засушник устанавливают на полевом участке для изоляции растений от атмосферных осадков.

К недостаткам этого известного прямого способа оценки засухоустойчивости растений относится низкая точность определения показателей засухоустойчивость, из-за возможного перегрева растений, обусловленного плохой вентилируемостью посевов. К тому же область применения полученных результатов ограничена тем обстоятельством, что достаточно узка, так как в этом случае учитывается лишь реакция растения на нарастающую почвенную засуху именно для того типа, на котором расположен засушник.

В свою очередь, характер почв Российской Федерации очень разнообразен. В одних типах почв могут реализоваться возможности растений по засухоизбеганию, а в других неблагоприятные физико-химические факторы (засоленность, чрезмерное уплотнение подпахотного слоя, невысокая мощность плодородного слоя и др.) препятствую такой реализации потенции растений.

Целью изобретения является использование прямых методов оценки устойчивости растений к засухе с учетом показателей их засуховыносливости и способности к засухоизбеганию.

Цель достигается посредством создания нарастающей почвенной засухи на двух различных моделях экотипов почвы посредством сконструированного и построенного засушника.

Изобретение поясняется чертежом.

Слой почвы 1 полностью изолирован от почвенной влаги почва глубиной 50 см, представляющая собой модель почвы ограничивающей рост корневой системы в более глубокие слои почвы, заключена в бетонный короб, что позволяет оценить засуховыносливость тестируемых сортообразцов.

Оценку же засухоизбегания осуществляют в почвенном слое 2, изолированном от почвенной влаги только в вертикальной плоскости на глубину 2 м. Возникновение вертикального градиента по влажности почвы дает возможность растениям реализовать их потенциальные возможности по засухоизбеганию путем роста корневой системы в более глубокие и влажные слои почвы 2.

Изоляцию от атмосферных осадков осуществляют пленочным покрытием. Крепление пленки проводится к деревянным брускам, соединенным с продольными элементами конструкции 3, при помощи болтов.

С целью предотвращения перегрева растений нижнюю часть пленочного покрытия 4 мобильна и имеет возможность крепления к фиксирующим столбикам 5, давая в этом положении возможность циркуляции воздуха в засушнике. Кроме этого, надземная часть заушника удлинена на 3 м и не закрыта в торцевой части пленки, то так же способствует циркуляции воздуха над растениями.

В качестве субстрата в заушнике был использован верхний 15 см слой почвы, предварительно просеянный перед закладкой через сита с ячейками 5 мм. Затем в почву было внесено удобрение и высеяны сорта овса рендомизированным способом в 3-х кратной повторности. Норма высева семян соответствует полевой норме 3 млн./га. До фазы 3 листа поливом поддерживали влажность почвы 60 70% ППВ. Затем полив прекращали и происходило нарастание почвенной засухи, представленной в табл. 1.

Как следует из данных, приведенных в табл. 1, во всех вариантах опыта была получена нарастающая почвенная засуха, причем скорость иссушения почвы в варианте с почвенным слоем, изолированным только в вертикальной плоскости (200 см), была меньшая в связи с подтягиванием влаги из более влажных нижних слоев. Результаты показывают, что на момент уборки в варианте со слоем почвы 50 см 30.07.93 на всех уровня отмечена жесткая почвенная засуха, что обусловило более быстрое созревание растений овса в этом варианте и достаточно сильную редукцию продуктивности растений.

Что же касается варианта со слоем почвы более 200 см, то на момент уборки 15.08.93, несмотря на достаточно сильное иссушение верхних слоем 10 20 и 30 40 см почвы нижние слом имели более высокую влажность, что позволило растениям избежать более жесткого действия засухи и в меньшей степени снизить свою продуктивность (табл. 2).

Анализ результатов опыта, приведенных в табл. 2, показал, что более приспособленными для почв имеющих большую мощность плодородного слоя (> 1,5 м), по их способности к засухоизбеганию являются сорта Руслан, Мутика 622, Друг, 81Н444, Иртыш 15, Мутика 706, Ристо.

С другой стороны, большие засуховыносливость и адаптированность к более бедным экотипам почв получены у сортов Скакун, Метис, Монар, 22Н816, Фаленский 3, Козырь, Улов, 9Н831.

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: устойчивость растений к почвенной засухе определяют путем выращивания растений испытуемых сортов в засушнике, при этом высевают семена на два типа засушника - для оценки показателей засуховыносливости почвенный субстрат в засушнике толщиной 0,5 м полностью изолируют от почвенной влаги, а для оценки засухоизбегания почвенный субстрат в заушнике изолируют от почвенной влаги только в вертикальной плоскости. Полученный в заушнике урожай сравнивают с урожаем контрольных растений. 1 ил., 2 табл.

Способ определения устойчивости растений к почвенной засухе, включающий выращивание растение испытуемых сортов в засушнике, получение урожая и сравнение его с урожаем контрольных растений, отличающийся тем, что растения испытуемые сортов высевают на два типа засушника для оценки показателей засуховыносливости и засухоизбегания, при этом для оценки засуховыносливости почвенный субстрат в засушнике толщиной 0,5 м полностью изолируют от почвенной влаги, а для оценки засухоизбегания почвенный субстрат в засушнике изолируют от почвенной влаги только в вертикальной плоскости.