Оценка экологической пластичности регионально доминирующих внутривидовых вариантов озимой пшеницы в пределах склоновых лесостепных агроландшафтов ЦЧЗ России

• Автор: Михайленко, Ирина Ивановна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ

НА СОСТОЯНИЕ АГРОЭКОСИСТЕМ

1 Л. Характеристика абиотических факторов и выделение по отношению к ним экологических групп культурных растений
1.2. Адаптация зерновых культур в агроэкосистемах в условиях климатического стресса
1.3. Анализ методических подходов по определению параметров водного режима листьев и экологической пластичности растений к стресс-фактору засухи

1.4. Выявление значимости основных элементов минерального питания в

агроэкосистемах

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

2.1. Анализ метеорологических условий за период

исследования
2.2. Оценка экологических условий в агроландшафтах в пределах основных типов мезорельефа
2.3. Схема опыта и описание объектов и методов исследования
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА МЕЗОРЕЛЬЕФА НА ИЗМЕНЕНИЕ ЗАПАСОВ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ, ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В
ПОЧВЕ И УРОЖАЙНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
3.1. Анализ динамики запасов продуктивной влаги в почве в пределах
типов мезорельефа
3.2. Выявление изменения запасов элементов питания в почве в пределах основных типов мезорельефа
3.3. Динамика урожайности регионально доминирующих внутривидовых вариантов озимой пшеницы в агроэкосистемах в зависимости от агрофона и фактора мезорельефа
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЗАВИСИМОСТИ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЕГИОНАЛЬНО ДОМИНИРУЮЩИХ ВНУТРИВИДОВЫХ
ВАРИАНТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ ФАКТОРА МЕЗОРЕЛЬЕФА
4Л. Динамика высоты растений озимой пшеницы в пределах основных типов мезорельефа
4.2. Оценка площади листовой поверхности растений озимой пшеницы.
4.3. Анализ динамики массы сухого вещества растений озимой пшеницы
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ РЕГИОНАЛЬНО ДОМИНИРУЮЩИХ ВНУТРИВИДОВЫХ ВАРИАНТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ К СТРЕСС-ФАКТОРУ ЗАСУХИ ПО ЭКОМОРФОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
5.1. Оценка экологической пластичности регионально доминирующих внутривидовых вариантов озимой пшеницы к стресс-фактору засухи по количеству устьиц
5.2. Использование параметров водного обмена растений озимой пшеницы для определения их экологической пластичности к стресс-фактору засухи
5.3. Определение влияния экоморфологических и морфометрических параметров на урожайность озимой пшеницы в условиях представительных плакорных и
склоновых агроландшафтов
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Одной из наиболее актуальных проблем современной экологии является агроэкологическая оптимизация структуры землепользования, набора выращиваемых в условиях конкретных агроэкосистем культур и сортов, применяемых агротехнологий - нацеленная на минимизацию экологических рисков в условиях эффективного ведения хозяйства.
В юго-западной лесостепной провинции Центрально-Черноземной Зоны России более половины пахотных земель расположено на склонах различной крутизны [Экологические основы, 2006; Соловиченко, 2013]. Размещение полевых агроэкосистем в условиях склоновых агроландшафтов, как правило, ведет к снижению их продуктивности, вследствие неблагоприятных экологических условий и высокой эродированности почв. В связи с этим для улучшения плодородия почв возникает необходимость внесения повышенных доз органических и минеральных удобрений. Однако такой подход отнюдь не всегда обеспечивает экологическое равновесие в агроландшафтах [Смирнова, 2006; 2014]. На почвах склоновых агроэкосистем устойчивое повышение продуктивности достигается, прежде всего, за счет увеличения интенсивности биологических факторов и умеренного использования удобрений, что уменьшает степень риска их смыва и загрязнения водных объектов [Кирюшин, 1996; Каштанов, Явтушенко, 1997; Савич, 2002; Турусов, 2012]. Важнейшим направлением биологизации земледелия является целенаправленный отбор экологически пластичных внутривидовых вариантов озимой пшеницы, адаптированных к различным орографическим условиям агроландшафтов.
Подбор среди регионально доминирующих внутривидовых вариантов культур наиболее агроэкологически адаптированных к условиям представительных агроландшафтов позволяет увеличить устойчивую продуктивность агроэкосистем с качественным уменьшением антропогенной нагрузки на их базовые компоненты.
ный аппарат действительно может оказывать влияние на интенсивность газообмена, а, следовательно, и фотосинтеза [Корчагин, 2004; Физиология растений, 2005; Константинова, 2007].
М.В. Гальперин выделяет три типа реакций устьичного аппарата на условия среды [Гальперин, 2010]:
1. Гидропассивная реакция - это закрывание устьичных щелей, вызванное тем, что окружающие паренхимные клетки переполнены водой и механически сдавливают замыкающие клетки. В результате сдавливания устьица не могут открыться, и устьичная щель не образуется. Гидропассивные движения обычно происходят после обильного выпадения атмосферных осадков и могут служить причиной торможения процесса фотосинтеза.
2. Гидроактивная реакция открывания и закрывания - это движения, вызванные изменением в содержании воды в замыкающих клетках устьиц.
3. Фотоактивная реакция. Фотоактивные движения проявляются в открывании устьиц на свету и закрывании в темноте; особенное значение имеют красные и синие лучи, то есть те, которые имеют наибольший эффект в процессе фотосинтеза. Это имеет большое приспособительное значение, так как благодаря открытию устьиц на свету к хлоропластам диффундирует С02, необходимый для процесса фотосинтеза.
Влияние засушливых климатических условий на транспирационный процесс зерновых растений изучено некоторыми авторами [Иванов, 1941; Голубова, 1977; Журавлева, 1992; Давыдов, 1999]. Дефицит воды изменяет основные физиологические процессы, как фотосинтез и дыхание. При обезвоживании устьица закрываются, это резко снижает поступление углекислого газа в лист и, как следствие, активность фотосинтеза падает. Обезвоживание нарушает структуру хлоропластов, а также конформацию ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза, снижает их интенсивность, нарушается процесс фотофосфорилирова-ния [Тарчевский, 1977].
Из всех физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста. По данным H.A. Максимова (1948) в са-