Изучение водного режима сорта Имрус на слаборослых вставочных подвоях во время вегетации

Международная публикация
Библиографическое описание статьи для цитирования:
Красова Н. Г., Галашева А. М., Ожерельева З. Е., Янчук Т. В., Павел А. Р. Изучение водного режима сорта Имрус на слаборослых вставочных подвоях во время вегетации // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – Т. 20. – С. 436–440. – URL: http://e-koncept.ru/2014/54350.htm.
Аннотация. В статье показана динамика водного режима сорта яблони Имрус, выращенного на карликовых и полукарликовых вставочных подвоях во время вегетации. В результате проведённых исследований в начале вегетации отмечена наиболее высокая оводнённость сорто-подвойных комбинаций, затем по мере увеличения возраста листьев и снижения уровня водоснабжения растений происходит снижение содержания общей и свободной воды. В более засушливые периоды наблюдается увеличение связанной воды. В результате обезвоживания листьев и последующего их насыщения водой сорт Имрус, выращенный на слаборослых вставочных подвоях, проявил средний уровень засухоустойчивости.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
1ОжерельеваЗоя Евгеньевна,кандидатсельскохозяйственных наук,заведующаялабораторией физиологии устойчивости плодовых растений, ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, г. Орёлzoya.ozhereleva@mail.ru

ГалашеваАнна Мироновна, кандидатсельскохозяйственных наук, заведующая отделомсемечковых культур ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, г. Орёлannagalasheva@mail.ru

КрасоваНина Глебовна, доктор сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией сортоизучения семечковых культур, ГНУВсероссийский НИИ селекции плодовых культур, г. Орёлn.krasova@yandex.ru

ЯнчукТатьяна Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимической и технологической оценки сортов и хранения ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, г. Орёл

ПавелАнна Рафиковна, кандидатсельскохозяйственных наук,старший научный сотрудник лаборатории биохимической и технологической оценки сортов и хранения ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур, г. Орёлpavelanna@mail.ru

Изучение водногорежимасорта Имрус на слаборослых вставочных подвоях во время вегетации

Аннотация:Изучали динамику водного режима сорта яблони Имрус, выращенного на карликовых и полукарликовых вставочных подвоях во время вегетации.В результате проведённых исследований в начале вегетации отмечена наиболее высокая оводнённость сортоподвойных комбинаций,затем по мере увеличения возраста листьев и снижения уровня водоснабжения растений происходит снижение содержания общей и свободной воды. В более засушливые периоды наблюдается увеличение связанной воды.В результате обезвоживания листьев и последующего их насыщения водой сорт Имрус выращенный на слаборослых вставочных подвоях проявил средний уровень засухоустойчивости.Ключевые слова:яблоня, сорт, вставочный подвой, засуха,свободная и связанная вода, потери воды, восстановление воды.

Жизненные процессыу всех растений протекают в водной среде. Она является растворителем и средой, в которой происходит обмен веществ.

Яблоня культура влаголюбивая. Распределение осадков в течение года, особенно в период вегетации при прохождении растениями яблони отдельных фенофаз, имеет большое значение. При недостатке водыу растений яблони прекращается рост, сбрасываются завязи плодов, происходит снижение закладки плодовых почек [1]. Длительное нарушение водного баланса влечёт за собой изменения в физиологических процессах: фотосинтеза, дыхания, углеводного и белкового 2обмена, транспорта веществ, что приводит к задержке накопления органических веществ и в конечном итоге снижению урожая [2].

Устойчивость плодовых деревьев к засухе зависит от степени экономного расходования водыи способности извлекать ее из почвы [3]. Вода в растительных клетках и тканях находится в двух формах: свободной и связанной. Свободной считается вода, сохранившая все свойства чистой воды: подвижность, способность быть растворителем, способность замерзать при 0°С. Связанная вода в той или иной степени утрачивает эти свойства [4]. При неблагоприятных условиях существования содержание связанной воды в листьях растений повышается, что приводит к замедлению роста растений, к снижению интенсивности обменных процессов. Связанная вода определяет устойчивость растений против неблагоприятных условий среды [5, 6, 7].

В России более 70% земельной площади характеризуется засушливым климатом. Орловская область входит в зону недостаточного и нерегулярного водообеспечения[8]. В связи с изменением климата число жарких и засушливых лет значительно увеличилось, поэтому изучение потенциала устойчивости сортов яблони к негативному воздействию засухи сохраняет свою актуальность.Изучая влияние разных типов подвоя наводный режим и засухоустойчивость привоя, Кушниренко [9]показала, что один и тот же сорт яблони по разному приспосабливается к засухе. Следовательно, при оценке сортов яблони по признаку засухоустойчивости следует обращать внимание на условия произрастания деревьев и влияние подвоя. Исследования проводились в 2012 и 2013 годы. В качестве объектов исследований использовали листья сорта яблони Имрус на карликовых (57366, 31738, Г134) и на полукарликовых вставочных подвоях (3372, 3498, 6976). Изучение показателей водного режима проводили в лаборатории физиологии устойчивостиплодовыхрастенийВНИИСПК, согласно методическим рекомендациям В. Г. Леонченко и др. [10]. Изучение фракционного состава воды в листьяхпроводили по методике ©Определение связанной воды методомОкунцоваМаринчикª [11].

В июне 2012 года наблюдалось нормальное обеспечение растений влагой, осадков выпало ближе к норме 44,1 мм при гидротермическомкоэффициенте‬0,9. Июль был жарким и сухим. Осадков выпало мало

23,7 мм,гидротермический коэффициент был низким 0,4. В первой декаде августа, когда брали пробывыпало минимальное количество осадков 1,3 мм и гидротермический коэффициент был очень низким 0,06.

Снижение общей оводнённости листьев наблюдалосьу изучаемых сортоподвойных комбинаций Имруса в течении вегетации. Так у сортоподвойных комбинаций яблониИмрус/6976оводнённость листьевв июлебыла на уровне

59,0%, а в августеснизилась до58,2%, в июле у Имрус/Г134 отмечена оводнённость 59,3% и в августе снизиласьдо 57,3%. Снижение оводнённости с июля по август прослеживаласьтакже у остальных изучаемых сортоподвойныхкомбинации яблони Имрус/31738 (65,2 61,6%), Имрус/3372 (61,9 57,4%), Имрус/3498 (64,1 ‬55,3%). Снижение общей воды уменьшалось соответственно снижению выпадению осадков, а также возрастному состоянию листьев (рис. 1).

3

Рис. 1. Динамика оводнённости листьев яблони в 2012 г., %

В 2013 году в июненаблюдался средний уровень водообеспеченности (40 мм),и гидротермический коэффициент составил‬0,72. В июле также выпало осадков среднее количество(37,1 мм), гидротермический коэффициент был‬0,68. В первой декаде августа были засушливые условия, осадков не было, а во второй декаде выпало незначительное количествоосадков (8,6 мм). Гидротермический коэффициент был очень низким ‬0,24.Снижение общей оводнённости листьев в 2013 году наблюдалосьу изучаемых сортоподвойных комбинацийв течении вегетации, также как и в 2012 году. Так у сортоподвойныхкомбинациях яблони оводнённость снижалась последовательно к концу вегетации. Так у Имрус/6976 в июне‬66,7%, в июле 60,7% ив августе 53,2%;у Имрус/Г134 в июне 66,4%, в июле

55,0%, в августе ‬51,3%;уИмрус/31738 в июне ‬71,8%, в июле

59,4%, в августе 53,9%; уИмрус/3372 в июне 65,7%, в июле

60,9%, в августе 55,7%;Имрус/3498в июне 68,5%, в июле

60,3%, в августе‬53,2%. Снижение общей воды динамично уменьшалось соответственно снижению выпадению осадков ивозрастному состоянию листьев (рис.2)

Рис. 2. Динамика оводнённости листьев яблони в 2013 г., %

4Изучение фракционного состава воды в листьях сорта Имрус на карликовых и полукарликовых вставочных подвоях в июле 2012 года показало, что в этот период было больше легкоизвлекаемой (свободной) воды, чем связанной. Это объясняется тем, что предшествующий засушливому июлю, июнь был относительно влажным. В августе легкоизвлекаемая вода уменьшается практически у всех комбинаций, только у Имрус/Г134 под воздействием стрессора выявлено больше свободнойводы, чем связанной. Резкое снижение свободной воды в августе у сортоподвойных комбинаций Имрус/3372 и Имрус/3498 можно объяснить формированием плодов, т.к. вода из листьев и других органов растения оттягивается в большей мере плодами. В сентябре свободная вода несколько увеличилась в листьях этих сортоподвойных комбинаций, так как плоды сформировались и побеги прекратили рост. Это также можно объяснить, что в период старения листьев происходит распад сложных веществ, способных прочно удерживать воду и снижение интенсивности транспирации перед листопадом приводят к некоторому повышению свободной воды [11]. Связанная вода к концу вегетации увеличивается у всех изучаемых сортоподвойных комбинаций сорта Имрус. Когда сформировался листовой аппарат полностью и на деревьях есть плоды, свободная вода уменьшается, а связанная повышается, при этом замедляются все обменные процессы и начинается накопления органических веществ [12, 13] (рис. 3)

Рис. 3. Содержание свободной и связанной воды в листьях сорта Имрус на слаборослых вставочных подвоях во время вегетации2012 года, %

Изучение фракционного состава воды в листьях у сорта Имрус на слаборослых вставочных подвоях в 2013 г. показало, что в июне, июле и в августе свободной воды было больше, чем связанной воды. Это объясняется, прежде всего тем, что в 2013 году практически не было урожая у изучаемого сорта на всех вставочных подвоях и в этот период были умеренно влажные погодные условия. В связи с длительной засухой (ГТК ‬0,6 в августе 2013 года) резко увеличивалось количество связанной воды в листьях всех изучаемых сортоподвойных комбинаций в сентябре (рис. 4).

5

Рис. 4. Фракционный состав воды в листьях в сентябре2013 годау сорта Имрусна слаборослых вставочных подвоях, %

В целях изучения влияния засухи на водный режимлистьевсорта Имрус на вставочных подвоях проводили искусственное обезвоживаниелистьев. В 2012 году в результате4 часов завядания в июле меньшиепотери воды отмечены сортоподвойной комбинацииИмрус/31738 ‬17,8%. У остальных сортоподвойных комбинацийвыявлено значительные потери воды от 26,0 до 34,3%. В августепри усиленном росте плодовпотери воды сильно увеличивается практически у всех сортоподвойных комбинаций от 27,2 до 49,1%. Низкие потери воды листьями сорта Имрус на вставочном подвое Г134 в августе (17,8%) можно объяснить низкой нагрузкой урожая этой сортоподвойной комбинации (рис. 5).Рис. 5. Динамика потери воды в листьях яблони после 4 часов завядания в 2012 г., %

В 2013 году в июне после 4 часов завядания у сорта Имрусна всех вставочных подвояхпотери воды в листьях не превысили 20,0% и варьировалиот13,0 до 19,1%. В июле незначительноувеличились потери воды у сортоподвойной комбинации Имрус/6976 до 21,2%. У остальных изучаемых сортоподвойных комбинацийпотери воды не превысили 20,0%. В августе все изучаемые сортоподвойные комбинациипотеряли более 20,0% воды в листьях. Потери водыв 2013 году были меньшими, чем в 2012 году,скорее всего,на это повлияло меньшая урожайность и потери воды увеличивались более плавно и постепенно по причине старениялистьеви уменьшению осадков(рис. 6).

6

Рис. 6. Динамика потери воды после 4 часов завядания в листьях яблонив 2013 г.,%

После перенесённого одинакового по условиям и времени стресса выявляли способностьсорта яблони Имрусна слаборослых вставочных подвояхк быстрому восстановлениюлистьями тургора и зеленой окраски.В 2012 года в июле большинство изученных сортоподвойных комбинацийхарактеризовалось средней способностью восстановления воды (53,0…68,9%). Низкую способность восстановления тургора на данный момент показал Имрус/Г134 ‬49,0%. В августе значительная часть изучаемых сортоподвойных комбинаций обладала средней способностью восстановления воды от 53,4 до 63,0%. Высокая способность восстанавливать воду отмечена у сортоподвойной комбинации Имрус/Г134 ‬71,8%, т.к. данная сортоподвойная комбинация меньше всех потеряла воды, тем самым она и больше восстановила.В этот период она перенесла стресс в меньшей мере, т.к. меньше была нагружена урожаем, чем другие комбинации.Низкая способность восстановления воды в августе выявлена у сортоподвойной комбинации Имрус/31738 (47,0%). В среднем за вегетацию изучаемые сортоподвойные комбинациихарактеризовались средней способностью восстанавливать оводнённость после перенесенного стресса от 53,2…до 61,3% (рис. 7).

Рис. 7. Динамика восстановления воды в листьях яблони после 4 часов завядания в 2012 г., %

В июне 2013 года все сортоподвойные комбинации обладали высокой способностью восстановления оводнённости после 4 часов завядания 72,8…79,3%. В июле изучаемые сортоподвойные комбинации обладали высокой способностью восстановления оводнённости после 4 часов завядания 71,1…83,2%. В августе 7высоким уровнем восстановления воды характеризовались Имрус/Г134, Имрус/3498 (72,2…74,7%). Остальные сортоподвойные комбинации обладали средней способностью восстановления оводнённости (65,5…69,5%). В среднем заисследуемый период показатель восстановление оводнённости после 4 часов завядания у всех изучаемых сортоподвойных комбинаций был высоким от 72,0…до 78,0%(рис. 8).

Рис. 8. Динамика восстановления воды в листьях яблонипосле 4 часов завядания в 2013 г., %

В результате проведённых исследований оводнённость листьев сортоподвойных комбинаций сорта Имрус была выше в более влажный 2013 год. В течение двух лет отмечена наиболее высокаяоводнённость сортоподвойных комбинаций в начале вегетации в период интенсивного роста побегов. Затем по мере увеличения возраста листьев, а также сниженияуровня водоснабжения растений происходит снижение содержания общейи свободнойводы. В более засушливые периоды наблюдается увеличение связанной воды за счет удерживания воды в клетках осмотическим силами.В сентябре 2012 и 2013 гг. отношение связанной воды к свободной увеличивается, что связано сподготовкой деревьев к зиме, т. е. замедляются все жизненноважные процессы иначинается накопление запасных веществ.Условия произрастания оказывают на количество и состояние воды в листьях.При моделирование засухи листья изучаемыхсортоподвойных комбинацийяблони Имрус теряли среднее количество водыот 23,2 до 29,9%.После воздействия стрессора все изучаемые сортоподвойные комбинации характеризовались средней способностью восстанавливать оводнённость тканей листьев. Таким образом,при воздействие стрессора изучаемый сорт Имрус, выращенный наслаборослых вставочных подвояхпроявилсредний уровень засухоустойчивости.

Ссылки на источники1.Кушниренко М.Д. Водный режим и засухоустойчивость плодовых растений. ‬Кишинёв: Картя Молдовеняскэ, 1967.330 с.2.Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений. ‬М.: Сельхозгиз, 1948. ‬500 с.3.КушниренкоМ.Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости плодовых растений. ‬Кишинев: Штиинца, 1975. ‬С. 214.4.ГусевН.А. Состояние воды в растении. ‬М.: Наука, 1974. ‬136 с.5.ГригоренкоИ. В. Характеристика водного режима представителей семейства магнолиевых в условиях юговостока Украины. ‬Вiсник Запорiзького державного унiверситета. №2, 1999. ‬С. 15.

86.ДолговаЛ.Г. Формы воды в растениях ‬показатели экологическогосостояния среды / Вопросы биоиндикации и экологии. Межвед. сб. науч. тр. ‬Запорожье, 1997. ‬Вып.2. ‬С. 115120.7.ЖидехинаТ.В. Водоудерживающая способность однолетних приростов у смородины черной в осеннезимний период /Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России: материалы Всерос. науч.метод. конф. 14 июля 2008. ‬Орел: ВНИИСПК, 2008. ‬С.8186.8.Агроклиматические ресурсы Орловской и Липецкой областей. ‬Л., 1972. ‬С.118.9.Кушниренко М.Д. Водный режим и засухоустойчивость плодовых растений / Физиология сельскохозяйственных растений. Том X. ‬М: МГУ, 1967. С. 101128.10.Леонченко В. Г. и др. Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (метод. реком.). ‬Мичуринск, 2007. ‬72 с.11.БаславскаяС.С., Трубецкова О.М.Практикум по физиологии растений.‬М.: Издво Москов. унта, 1964. ‬С. 297.12.ГалашеваА. М., Красова Н.Г., Янчук Т.В.Фракционный состав воды в листьях у сортов яблони (MalusMill) /Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. ‬Науковопракт. журнал №1(18). ‬2013. ‬С. 1821.13.ФаустМ. Физиология плодовых деревьев умеренной зоны(перевод с англ. Ю.Л. Кудасова). ‬JOHNWILEY& SONS. ‬Нью ‬Йорк/ Чичестер / Брисбейн / Торонто / Сингапур.

1989. ‬289 с.

Z.E. Ozherelieva,Сandidate of Agricultural Sciences, Head of the laboratory of physiologyfruit resistanceGNU State Scientific Institution All Russian Research Institute of Horticultural Breeding (GNU VNIISPK), Orel, Russiazoya.ozhereleva@mail.ru

A.M. Galasheva, Сandidateof Agricultural Sciences, Head of the department pome fruitsGNU State Scientific Institution All Russian Research Institute of Horticultural Breeding (GNU VNIISPK), Orel, Russiaannagalasheva@mail.ruN.G. Krasova,

Doctorateof Agricultural Sciences, Head of the laboratory study of pome fruits varieties GNU State Scientific Institution All Russian Research Institute of Horticultural Breeding (GNU VNIISPK), Orel, Russian.krasova@yandex.ru

T.V. Yanchuk,

Сandidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory of biochemical and technological estimation of grades and storageGNU State Scientific Institution All Russian Research Institute of Horticultural Breeding (GNU VNIISPK), Orel, RussiaA.R. Pavel

Сandidate of Agricultural Sciences,senior researcher of the laboratory of biochemical and technological estimationof grades and storageGNU State Scientific Institution All Russian Research Institute of Horticultural Breeding (GNU VNIISPK), Orel, Russiapavel anna@mail.ru Water regime study of cv. Imrus on smallsized intermediate stocks during vegetationAbstract.Water regime dynamics of the Imrus apple cultivar grown on dwarf and semi dwarf intermediate stocks was studied during vegetation. As a result of the investigations the highest total water contents of the varietyrootstock combinations was noted at the beginning of vegetation and then, as the age of leaves increased and the watersupplylevel of plants decreased, the contents of the total and available water were reduced. The increase of bound water was observed during more droughty periods. As a result of leaf water loss and the following water saturation, Imrus grown on smallsized intermediate stocks showed the moderate level of drought resistance. Key words:apple, cultivar, intermediate stock, drought, available and bound water, water loss, water saturation.