12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водный обмен плодово-ягодных культур в условиях Центрального Казахстана

Н.Г. Андрианова

Основное содержание работы

В статье представлены результаты исследования водного обмена плодово-ягодных культур на экспериментальном участке Жезказганского ботанического сада. Выделены 3 группы культур с разной степенью интенсивности водного обмена. Установлено, что растения на экспериментальном участке находятся в условиях оптимального водообеспечения, что подтверждается высоким содержанием воды в листьях исследуемых культур (от 50 до 71 %), незначительным снижением содержания воды в течение лета в среднем на 7,3 %. Отмечено, что исследуемые сорта яблони домашней, вишни и абрикоса проявляют высокую устойчивость к действию такого стресс-фактора, как высокая сухость воздуха.

Перспективность интродуцированных растений определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды в условиях культуры. Климатические условия Жезказганского региона Карагандинской области отличаются крайне малым количеством осадков в летний период и высокой сухостью воздуха. В связи с этим при интродукции плодово-ягодных культур очень важно выявить сорта, способные переносить атмосферную и почвенную засуху. Критериями засухоустойчивости растений являются оводненность и водоудерживающая способность листьев растений.

Цель данной работы заключалась в изучении водного обмена плодово-ягодных интродуцированных растений и выявлении среди них наиболее засухоустойчивых.

Для достижения этой цели в лабораторных условиях определяли оводненность и водоудерживающую способность листьев у сортов яблони домашней, груши культурной, абрикоса, вишни степной, смородины черной, жимолости и сливы домашней. Изучение водного обмена листьев проводили согласно методике Г.В. Еремина и Т.А. Гасановой [1] в периоды наибольшей напряженности стрессовых факторов: в июне, июле и августе крайне засушливого 2010 г. (сумма осадков в июне составила 7 мм, в июле - 4 мм, в августе - 1 мм.

Всего за летний период выпало 12 мм осадков, максимальная температура воздуха (39,4°С) была отмечена в июне. Среднемесячная температура июня 23,9°С, июля 23,3°С, августа 24,3°С. Листья отбирали в середине ростовых побегов (7-9-й лист от основания побегов) равномерно по всей окружности кроны в утренние часы.

водный обмен плодовая ягодная культура

Результаты исследований показали (табл. 1, 2, рис. 1), что содержание воды в листьях составило в июне 59,6-70,6, в июле - 54,5-70,0, в августе - 49,9-59,6 %. У 6 изучаемых культур произошло снижение содержания воды в листьях от июня к июлю на 2,2-10,4 %. Исключение составила смородина черная, у которой произошло незначительное повышение содержания воды (на 1,1 %, разность недостоверна). Оводненность листьев в августе у всех наблюдаемых культур была ниже, чем в июне на 4,6-9,5 % (разность является достоверной, с вероятностью 95 %).

Наибольшая разность между июлем и августом в содержании воды в листьях наблюдалась у груши и смородины (9,5 %). У сливы и жимолости в связи со значительным старением листьев содержание воды и водоудерживающая способность в августе не определялись.

По данным Т.Н. Барабаш, у плодовых растений в начале вегетации оводненность тканей листьев наибольшая - 62-72 %, а в конце августа, когда растения приспосабливаются к засушливым условиям, по мере старения листьев, этот показатель снижается на 2-4 % [2].

Многие авторы считают, что общее содержание воды у яблони в листьях колеблется от 50 до 75 % [3-5]. Наблюдения О.А. Красавцева показали, что общее содержание воды в листьях яблони весной достигает 59,2-61,3 % [6]. По сведениям М.Д. Кушниренко, содержание воды в листьях верхнего яруса сорта яблони Пепин четвертый составляло: в июне - 61,1 %; в июле - 48,7 %; в августе - 44,2 % [7]. Исследования О.Н. Косаревой показали, что общее содержание воды в листьях яблони в условиях Мангышлака колеблется в пределах 40-66 % от сырого веса и изменяется в зависимости от вида яблони и сроков наблюдения. В периоды, характеризующиеся повышенной температурой воздуха (до 34-38°С), оводненность листьев понижается незначительно [8].

По литературным источникам содержание воды в листьях зависит от их возрастного состояния. Минимальная амплитуда колебаний, а также значительно большее количество общей воды в листьях в течение вегетации отмечены при оптимальной влажности почвы. Недостаток воды в почве приводит к падению содержания воды в листьях. Содержание общей воды в растении и отдельных его органах снижается в течение вегетационного периода. В листьях происходит снижение содержания общей воды по мере их старения [9, 10].

Из анализа литературных данных и результатов собственных исследований сделан вывод, что достаточно высокая оводненность листьев исследуемых культур в течение летнего периода (от 49,9 до 70,6 %) говорит о том, что они находились в условиях хорошего водообеспечения. Снижение содержания воды от июня к августу свидетельствует о старении листьев. Более интенсивным водным обменом характеризуются культуры с ранними сроками начала и окончания вегетации. Культуры, рано заканчивающие ростовые процессы (жимолость, слива, смородина черная), к концу лета теряют больше воды, чем яблоня, прекращающая рост в более поздние сроки.

В результате исследования содержания воды в листьях 7 плодово-ягодных культур были выделены группы (рис.1,2):

1) с высокой оводненностью листьев - слива и смородина (68,9-70,6 %);

2) со средней оводненностью - вишня и абрикос (64,7-65,1 %);

3) с наименьшей оводненностью - яблоня, груша и жимолость (59,4-60,2). Достоверность данных (с вероятностью 95 %) подтверждена использованием статистического метода оценки расхождения двух средних через среднеквадратичное отклонение. При группировании культур по степени оводненности были использованы июньские данные, так как в более поздний период старение листьев вносит нежелательные коррективы в результаты наблюдений.

По данным О.Н. Косаревой, в засушливых условиях Мангышлака водоудерживающая способность листьев резко изменялась в течение вегетации. Самая высокая водоудерживающая способность наблюдалась в начале вегетации - в мае. С повышением температуры воздуха в июле-августе водо-удерживающая способность значительно понижалась. В жаркие летние месяцы срезанные листья отдавали к 4-му часу завядания 80-90 % воды.А.М. Скибинская считает, что устойчивость к засухе не может создаться в культуре, где применяется полив [11]. М.Д. Кушниренко согласна с этой точкой зрения, утверждая, что регулярные поливы, поддерживающие высокий уровень влажности почвы, снижают сопротивляемость растений к фактору завядания.

При исследовании водоудерживающей способности листьев в условиях Жезказганского ботанического сада оказалось (табл.1,2), что она составила в июне 60,8-81,1 %, в июле 35,1-76,4, в августе 36,7-58,8 %. У всех культур произошло снижение водоудерживающей способности от июня к августу: у вишни на 42,8 %, смородины на 29,5, у яблони на 25,5, у абрикоса на 17,5 и у груши на 11,6 %. Самое большое изменение в водоудерживающей способности в июле по сравнению с июнем произошло у жимолости (25,7 %) и сливы (22,4 %). По причине сильного старения листьев в августе эти культуры не были задействованы в эксперименте.

На основании изучения водоудерживающей способности в июне, когда еще нет явных признаков старения листьев, все культуры раздели на 3 группы (рис.1,2). В первую группу культур с высокой водоудерживающей способностью вошли самые устойчивые к потере влаги из листьев в летнее время - яблоня, вишня и абрикос. Их водоудерживающая способность составила 81,1-76,3 %. В группу со средней водоудерживающей способностью (от 68,5 до 66,9 %) вошли груша, смородина и слива. Третья группа характеризуется низкой водоудерживающей способностью (57,7 %). Разность между этими группами достоверна (вероятность 95 %). Низкая способность к сохранению влаги в листьях у жимолости объясняется как ранним старением листьев, так и недостаточной засухоустойчивостью. Жимолость начала вегетацию раньше других культур, с 4 по 7 апреля, поэтому процесс старения у нее начался раньше. Позже других культур, только с 5 по 7 мая, распускание вегетативных почек было отмечено у абрикоса. У него в меньшей степени, чем у других культур произошло изменение во-доудерживающей способности от июня к августу.

На основании литературных данных и результатов изучения водного обмена на экспериментальном участке ЖБС было сделано заключение, что интродуценты находятся в условиях оптимального полива. При визуальных обследованиях у яблони, груши, абрикоса и вишни не обнаружено повреждений, связанных с недостатком влаги и высокой сухостью воздуха, - осыпания листьев и завядания. Такие повреждения обнаружены у смородины черной и жимолости. Результаты исследований по определению содержания воды и водоудерживающей способности в листьях отличаются высокой достоверностью, поскольку являются достаточно выровненными (коэффициент вариации от 0,92 до 8,3). Величина показателя точности опыта в пределах культуры не превышает 5 %.

На основании литературных данных и собственных результатов по изучению содержания воды и водоудерживающей способности в летний период были сделаны следующие выводы:

· растения на экспериментальном участке ЖБС находятся в условиях оптимального водообеспечения, что подтверждается высоким содержанием воды в листьях исследуемых культур (от 50 до 71 %), незначительным снижением содержания воды в течение лета в среднем на 7,3 %;

· исследуемые сорта яблони домашней, вишни степной и абрикоса проявляют высокую устойчивость к действию такого стресс-фактора, как высокая сухость воздуха; сорта груши, смородины и сливы - среднюю; сорта жимолости - низкую.

Список литературы

1. Еремин Г.В., Гасанова Т.А. Изучение жаростойкости и засухоустойчивости сортов // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: ВНИИСПК, 1999. - С.80-851.

2. Барабаш Т.Н. Засухоустойчивость клоновых подвоев черешни в условиях южной степи Украины // Садоводство и виноградарство. - 2003. - № 3. - C.14-16.

3. Косарева О.Н. Интродукция яблонь на полуостров Мангышлак: Автореф. дис. канд. биол. наук: 09.84. - Алма-Ата: Главный ботанический сад АН КазССР, 1984. - 20 с.

4. Кушниренко М.Д. Водный режим и засухоустойчивость плодовых растений: Автореф. дис. д-ра биол. наук: 03.03.66. - Кишинев: Ин-т физиологии и биохимии растений АН МолдССР, 1966. - 50 с.

5. Курчатова Г.П. Электрическое сопротивление растительной ткани - показатель водообеспеченности яблони // Водный режим плодовых культур: Сб. науч. тр. Ин-та физиологии и биохимии растений АН Молдавской ССР. - Кишинев, 1970. - C.111-126.

6. Красавцев О.А. Наблюдения над замерзанием тканей древесных растений и фиксация их в замерзшем состоянии // Цитологические основы приспособления растений к факторам среды. - М.: Наука, 1964. - 128 с.

7. Кушниренко М.Д. и др. Влияние завядания на водный режим и содержание углеводов, азот - и фосфорсодержащих веществ у плодовых растений различной устойчивости к засухе // Водный режим плодовых культур: Сб. науч. тр. АН Молдавской ССР. - Кишинев, 1970. - С.3-34.

8. Косарева О.Н. Сады и ягодники // Рекомендации по ведению сельского хозяйства. Мангышлакская область. - Алма-Ата: Кайнар, 1980. - С.25-26.

9. Кушниренко М.Д. Физиологические особенности различных ярусов кроны плодового дерева // Достижения по садоводству: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. - М., 1957. - С.108-116.

10. Кушниренко М.Д. Водный режим и засухоустойчивость плодовых растений. - Кишинев: Картя Молдовенескэ, 1967. - 331 с.

11. Скибинская А.М. Китайская яблоня - реальный биологический вид // Достижения по садоводству: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. - М., 1957. - С.168-173.

Размещено на Allbest.ru