СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ СОИ Российский патент 2015 года по МПК A01G7/00 A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к физиологии растений, и может быть использовано в селекции для сравнительной оценки фотосинтетической продуктивности селекционного материала, в растениеводстве для оценки вклада фотосинтетического потенциала в накопление хозяйственно полезной части урожая культуры.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) (А.А. Ничипорович. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах: методы и задачи учета в связи с формированием урожаев. - М.: АН СССР, 1961. - 135 с.).

ЧПФ показывает удельную производительность ассимиляционного аппарата, то есть накопление биомассы единицей площади листьев за единицу времени, г/(м²×сутки) и характеризует не фотосинтез в чистом виде, а суточную разницу между фотосинтезом и дыханием целого растения отнесенную к единице площади листьев. Данный показатель определяют по формуле Кидда, Веста и Бригса:

где B₂ и В₁ - сухая масса растений в конце и начале учетного периода с 1 м² или с 1 га;

S₁ и S₂ - площадь листьев, м²/га;

n - число дней между определениями.

Площадь листьев определяют методами: весовым, планиметрическим, высечек или расчетным. Сухую массу растений - весовым методом путем высушивания в сушильном шкафу при температуре 105°C.

Недостатком данного показателя (ЧПФ) является малая информативность, слабая или отрицательная корреляция с урожайностью, не позволяющая характеризовать работу фотосинтетического аппарата как органа, продуцирующего органическое вещество и накапливающего его в хозяйственно полезной части урожая в процессе фотосинтеза. ЧПФ определяет только скорость формирования сухого вещества всего растения на единицу листовой поверхности в единицу времени.

Целью изобретения является определение показателей, отражающих темпы и величину накопления органического вещества в вегетативных и репродуктивных органах через фотосинтетический потенциал (ФП) растений, как в целом за вегетационный период, так и за отдельные периоды.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения продуктивности фотосинтетического потенциала сортов сои, включающем отбор проб, определение площади листьев, биометрических показателей структуры растений и урожая, расчет продуктивности фотосинтетического потенциала (ПФП) проводится через определение массы органического вещества, формируемого всем растением и накапливаемого в репродуктивных органах, на одну единицу фотосинтетического потенциала, что показывает продуктивность работы фотосинтетического аппарата растений и отражает вклад фотосинтетического потенциала в общую и хозяйственно полезную часть урожая.

Известных авторам из научно-технической и патентной литературы решений с данной совокупностью признаков не обнаружено.

Заявляемый способ заключается в следующем.

Проводят отбор проб, которые составляют из наиболее типичных растений, выращиваемых в полевых условиях. Определяют площадь листьев и рассчитывают фотосинтетический потенциал по методике А.А.Ничипоровича (1961). Определяют биометрические показатели (количество бобов и семян, биомасса всего растения, бобов, семян и т.д.). Продуктивность фотосинтетического потенциала рассчитывается по формуле:

$$ПФП=\frac{БП}{ФП},\text{ (2)}$$

где БП - биометрический показатель (сухая масса всего растения, репродуктивных органов в кг/ га, или количество бобов, семян в шт.);

ФП - фотосинтетический потенциал за вегетацию или отдельный период вегетации растении в м²×дн/га.

Пример

Способ осуществляли в два этапа. Первый - отбор проб растений, определение площади листьев по методу, применимому для анализируемой культуры, и расчет показателя фотосинтетического потенциала. Биометрический анализ растений (определение количества и массы отдельных органов растений по фазам роста и развития растений, учет накопления вегетативной массы всего растения и семян за период вегетации). Второй этап - расчет показателя продуктивности фотосинтетического потенциала по формуле 2.

$$ПФП=\frac{3060кг/га}{1198тыс.{м}^2\times дн./га}=2,6кг\text{ на}\text{1}\text{тыс}\text{.ед}\text{.}\text{ФП}\text{или}\text{2,6}\text{г}\text{на 1 ед}\text{. ФП,}$$

где в числителе берется биологическая урожайность семян с 1 га;

в знаменателе - фотосинтетический потенциал, сформированный за весь период вегетации на 1 га посева.

В исследования были включены сорта сои, отличающиеся формой листа и их расположением, а также продолжительностью вегетационного периода.

Продуктивность фотосинтетического потенциала сортов сои Сорт сои Продуктивность 1 тыс.ед. ФП за вегетацию масса семян, кг масса сухого вещества растения, кг кол-во семян, шт. кол-во бобов, шт. Лидия 2,6 5,4 21 10 Гармония 2,2 3,9 19 8 Лазурная 2,0 4,8 12 6

Оценка продуктивности фотосинтетического потенциала каждого из сортов показала (фиг1), что растения отличаются по величине накопления массы и количеству семян, количеству бобов, образующихся на каждую тысячу единиц ФП за период вегетации (таблица). У сортов сои с более продолжительным периодом вегетации Гармония и Лазурная продуктивность фотосинтетического потенциала была меньше, чем у скороспелого сорта сои Лидия.

Таким образом, по показателю ПФП, отражающему активность образования органического вещества в процессе фотосинтеза и степень его накопления в органах растений, можно получить сведения о фотосинтетической продуктивности растений сои различных сортов, выделить сорта с высокой продуктивностью фотосинтетического потенциала для включения в селекционный процесс, выявить агротехнические приемы, обеспечивающие максимальную продуктивность фотосинтетического потенциала.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к физиологии сельскохозяйственных растений и селекции. Способ включает отбор проб, определение площади листьев, биометрических показателей путем определения количества и массы отдельных органов растений по фазам роста и развития, учет накопления вегетативной массы всего растения и семян за период развития, фотосинтетического потенциала. Показатель продуктивности фотосинтетического потенциала рассчитывают по выражению $$ПФП=\frac{БП}{ФП}$$ , где БП - биологическая урожайность семян с 1 га; ФП - фотосинтетический потенциал, сформированный за весь период вегетации на 1 га посева. Способ позволяет определять величину накопления органического вещества в вегетативных и репродуктивных органах на единицу фотосинтетического потенциала. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ определения продуктивности фотосинтетического потенциала сортов сои, включающий отбор проб, определение площади листьев, биометрических показателей путем определения количества и массы отдельных органов растений по фазам роста и развития, учет накопления вегетативной массы всего растения и семян за период развития, фотосинтетического потенциала и расчет показателя продуктивности фотосинтетического потенциала по выражению , где БП - биологическая урожайность семян с 1 га; ФП - фотосинтетический потенциал, сформированный за весь период вегетации на 1 га посева.