Особенности водного режима генотипов абрикоса в условиях южного берега Крыма

Литература

1. Верзилов В.Ф. Регуляторы роста и их применение в растениеводстве. М.: Наука, 1971. С. 12—23.

2. Carpenter, W.J. Growth regulator induced branching of non-pinched poinsettias // Hort. Science, 1971. Vol. 6 (5). P. 45-48.

3. Мережко О.Е. Влияние окружающей среды на здоровье человека // Экология и безопасность жизнедеятельности. 2012. № 1. С. 83-88.

4. Мурсалимова Г.Р. Эколого-физиологические аспекты влияния регуляторов роста на развитие саженцев яблони / Г.Р. Мурсалимова, О.Е. Мережко, С.Э. Нигматянова, М.А. Тихонова, С.А. Иванова // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2016. № 42 (06). С. 78-87.

5. Прусакова Л.Д. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и иммунопротекторными свойствами / Л.Д. Прусакова, Н.Н. Малеванная, С.Л. Белопухова, В.В. Вакуленко // Агрохимия. 2005. № 11. С. 76-86.

6. Мурсалимова Г.Р., Хардикова С.В. Эколого-физиологиче-ские аспекты влияния гуматов на рост и развитие саженцев яблони // Плодоводство и ягодоводство России. 2016. Т. 46. С. 268-272.

7. Мурсалимова Г. Р. Воздействие препаратов нового поколения на морфометрические показатели развития растений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 5 (61). С. 141-143.

8. Мурсалимова Г.Р. Зимняя прививка — перспективный способ получения качественных саженцев плодовых культур в условиях Южного Урала // Плодоводство и ягодоводство России. 2014. Т. 39. С. 151—154.

9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): учебник для студентов высших учебных заведений по агрономическим специальностям. М.: АльянС, 2011. 352 с.

10. Третьяков Н.Н., Карнаухова Т.В., Паничкин Л.А. Практикум по физиологии растений. М.: Агропромиздат, 1990. С. 116—160.

Особенности водного режима генотипов абрикоса в условиях южного берега Крыма*

В.М. Горина, д.с.-х.н., В.В. Корзин, к.с.-х.н., Н.В. Месяц,

мл.н.с., ФГБУН Никитский ботанический сад - ННЦ РАН

В южных районах плодовые культуры подвергаются действию неблагоприятных условий среды в период вегетации. Летом растения значительно страдают от почвенной и атмосферной засухи, а также от воздействия высоких температур, что негативно отражается на их продуктивности.

Абрикос ценится плодами, в которых содержится значительное количество полезных веществ: витаминов, микроэлементов, биологически активных веществ и др. Эта культура пользуется повышенным спросом среди населения. Абрикос считается засухоустойчивой породой, но, имея поверхностное залегание корневой системы, страдает от недостатка влаги, особенно в неполивных условиях выращивания [1]. Поэтому изучение процессов, контролирующих водный обмен у растений в зависимости от внешних факторов среды, является необходимостью для выявления и создания сортов с повышенной адаптивностью и, следовательно, с более высокой продуктивностью.

Целью исследования явилось изучение засухоустойчивости сортов и форм абрикоса в условиях южного берега Крыма, отбор перспективных генотипов для использования в дальнейшей селекции.

Материал исследования. Объектами исследования были 19 сортов и селекционных форм абрикоса, высаженных на коллекционном участке Никитского ботанического сада в 2011 г. по схеме 5 х 3 м. Подвой — сеянцы абрикоса. Агротехнические мероприятия общепринятые. Участок на южном берегу Крыма расположен на высоте 195—200 м над уровнем моря. Рельеф ступенчато-террасовый, овражно-балочный. Почвы бурые, горнолесные и коричневые на продуктах выветривания глинистых

сланцев и известняков. Климат средиземноморский, засушливый, с очень мягкой зимой. Средняя температура воздуха 12—14°С. Наиболее тёплые месяцы — июль-август (23—25°С, иногда 35—40°С). Самый холодный месяц — январь (2,5—4,5°С). Средняя из абсолютных минимальных температур -6—9°С, абсолютный минимум -15—17°С. Сумма температур воздуха выше +10°С составляет 3940°, выше +15° - 3245°С [1].

В исследованиях по изучению сортов руководствовались общепринятыми методиками [2, 3]. Помологическое описание плодов проводили по классификаторам [4]. Определение засухоустойчивости растений осуществляли согласно методическим рекомендациям Г.Н. Еремеева, А.И. Лищука; М.Д. Кушниренко и др. [5, 6].

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена по методикам П.О. Рокицкого, 1974; О.В. Масюковой, 1978 [7, 8] и с помощью набора статистических программ.

Результаты исследования. Засухоустойчивыми считаются растения, которые в процессе онтогенеза способны приспосабливаться к действию засухи и осуществлять в этих условиях рост, развитие и воспроизведение. Способность отдельных сортов регулировать процессы обмена в неблагоприятных условиях внешней среды позволяет сохранить нормальный ход метаболизма и обеспечить получение стабильно высокого урожая.

При продолжительном воздействии засушливых условий у растений абрикоса наблюдается значительное снижение оводнённости листьев и относительной тургоресцентности, резкое возрастание водного дефицита, затрудняется поступление элементов минерального питания из почвы, уменьшается уровень закладки цветковых почек, что приводит к нерегулярности плодоношения.

* Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 14-50-00079

Диагностировать устойчивость к засухе можно по характеру изменения водоудерживающей способности, тургору листьев, их водному потенциалу. Ослабленные в условиях водного дефицита растения абрикоса легче повреждаются морозами, снижается их сопротивляемость различным инфекционным заболеваниям, а также продуктивность и продолжительность жизни [9].

Высокая температура воздуха снижает фер-тильность пыльцы, а недостаток влаги в почве ограничивает поступление ассимилятов из молодых листьев, что ведёт к уменьшению количества

1. Содержание и дефицит воды в листьях абрикоса, 2015-2016 гг.

Содержание Дефицит

Сорт воды в листьях, % воды в

на сухую массу листьях, %

Крымский Амур (к) 62,6±4,6 11,9±3,1

Букурия 53,4±8,5 11,6±2,5

Будапешт 55,7±9,8 9,7±4,4

Возрождение 60,1±0,3 11,6±0,9

Крамб 58,3±7,4 9,8±3,2

Костёр 50,4±13,5 7,9±5,2

Миндальный 50,6±15,0 7,5±0,6

Одиссей 52,4±13,2 10,2±2,8

Олимп 47,3±10,8 9,1±2,7

Пасынок 55,3±6,9 9,7±3,0

Сосед 65,1±0,2 7,3±0,6

Hong Ju 42,0±9,5 8,0±2,7

Kioto 48,1±9,5 7,0±2,3

287981 64,4±2,0 10,2±2,9

84-929 51,6±12,2 12,3±4,5

8541 65,8±1,1 14,8±9,3

8552 55,4±6,0 7,1±3,2

8559 57,6±5,9 9,9±2,5

89-547 52,4±7,6 10,3±6,0

НСР05 25,1 11,0

Примечание: существенных различий с контролем нет

образовавшихся завязей, ухудшению их питания и вызывает их абортирование. Повышение термостабильности пыльцы, засухо- термотолерантности целого растения и его фотосинтетического аппарата позволит противостоять действию засухи и высокой температуре воздуха [10].

В результате исследования дана оценка реакции растений 19 сортов и форм абрикоса селекции и интродукции НБС в лабораторных и полевых условиях на негативное воздействие окружающей среды в период засухи.

Известно, что содержание общей воды в тканях в период вегетации изменяется в узких пределах. Для каждого рода и вида растений характерен свой оптимальный уровень [1, 11]. Содержание воды в листьях абрикоса в процессе опыта колебалось от 42,0 до 65,8% (табл. 1). Высокой оводнённостью листьев выделяются сорт Сосед (65,1%) и формы 8541 (65,8%), 287981 (64,4%). Водный дефицит в листьях изучаемых генотипов составил 7,0—14,8%. Самыми низкими показателями водного дефицита отличились сорта Kioto (7,0%), Сосед (7,3%), Миндальный (7,5%) и форма 8552 (7,1%).

Процесс потери воды листьями абрикоса также имел сортовые особенности. Наблюдения за динамикой изменения содержания воды в листьях в течение 24 часов завядания (табл. 2) показали следующее: после 4 часов завядания больше других потеряли влагу листья сорта Возрождение (18,9%) и формы 8541 (22,3%). Минимальные значения потери влаги отмечены в листьях сортов Миндальный (9,2%), Олимп (11,8%) и формы 8559 (11,9%). Через 8, 12 и 24 часа завядания те же сорта (Миндальный, Олимп) и форма (8559) характеризовались минимальными, а сорт Возрождение и форма 8541 максимальными показателями потерь влаги

2. Водоудерживающая способность листьев абрикоса, 2015-2016 гг.

Сорт Вес после насыщения, г Потери влаги, %

4 ч. 8 ч. 12 ч. 24 ч.

Крымский Амур (к) 6,4 16,0±1,3 21,5±0,6 28,4±2,3 42,1±1,2

Букурия 5,6 15,3±1,1 20,7±2,2 25,6±2,6 39,7±3,9

Будапешт 8,5 13,8±0,6 20,0±1,7 23,8±1,6 40,3±3,1

Возрождение 5,0 18,9±0,6 27,6±1,0* 34,2±0,9 52,6±1,5*

Крамб 5,9 16,1±2,5 22,6±1,1 25,9±2,8 42,0±1,7

Костёр 6,5 13,3±0,7 21,3±2,8 30,5±3,3 47,6±4,1

Миндальный 8,9 9,2±1,3* 13,3±1,1* 17,8±0,4* 29,4±1,1*

Одиссей 7,4 13,3±0,7 20,1±1,2 24,5±1,0 42,8±1,7

Олимп 9,1 11,8±0,6* 16,2±0,5* 19,5±0,6* 31,9±0,8*

Пасынок 5,9 14,3±0,8 19,3±0,3 22,6±0,5 35,5±0,7

Сосед 6,6 16,2±1,0 20,8±0,9 25,5±0,8 40,1±0,6

287981 7,4 14,4±1,0 20,0±0,9 24,8±1,4 38,9±1,6

84-929 6,5 15,3±1,3 23,4±1,4 30,1±1,0 49,1±0,6

8541 3,5 22,3±2,3* 30,4±2,8* 36,5±2,0* 55,0±2,4*

8552 6,6 12,0±1,2* 17,2±0,5 21,3±1,4* 35,9±1,6

8559 5,3 11,9±1,4* 16,8±0,5 20,2±0,2* 32,4±0,8*

89-547 6,1 14,6±2,4 20,6±4,6 25,5±5,2 39,8±5,8

Hong Ju 7,3 12,5±0,9 16,9±1,1 21,0±1,1* 34,7±1,9*

Kioto 9,7 16,5±1,3 21,2±2,0 26,3±3,5 39,7±3,8

НСР05 3,8 5,0 6,1 7,1

Примечание: * — существенные различия с контролем при Р = 0,95

3. Восстановление тургора листьев и полевая засухоустойчивость абрикоса, 2015-2016 гг.

Восстановление Полевая

Сорт тургора листьев засухоустой-

абрикоса, % чивость, балл

Крымский Амур (к) 92,3±4,1 3,4±0,4

Букурия 77,3±14,0 4,0±0,0

Будапешт 80,5±3,5 3,8±0,3

Возрождение 42,4±13,2* 3,6±0,1

Крамб 87,6±5,6 3,9±0,1

Костёр 61,5±3,8 3,5±0,0

Миндальный 97,1±1,9 3,4±0,4

Одиссей 91,4±6,7 3,8±0,0

Олимп 85,6±10,6 4,0±0,2

Пасынок 97,2±1,8 3,7±0,7

Сосед 78,2±4,7 4,4±0,4*

Hong Ju 96,4±3,2 3,5±0,1

Kioto 93,3±4,2 3,8±0,3

287981 92,2±5,1 4,0±0,0

84-929 60,6±19,4* 3,9±0,1

8541 44,6±22,6* 3,3±0,3

8552 67,7±23,4 3,9±0,1

8559 94,5±4,3 4,0±0,0

89-547 73,1±13,6 2,5±0,5*

НСР05 31,7 0,8

Примечание: * — существенные различия с контролем при Р = 0,95

листьями. У указанных сортов и форм отмечены существенные различия при Р = 0,95 с контрольным сортом Крымский Амур.

Устойчивость листьев к засухе определяется не только способностью удерживать воду, но и восстанавливать тургор, и именно этот показатель в опыте служил основным критерием засухоустойчивости сорта.

Это свойство изучали после 24 часов потери влаги листьями. Показатели восстановления тур-гора листьев изучаемых сортов и форм абрикоса находились в пределах 42,4—97,2% (табл. 3). Слабой восстанавливающей способностью листьев, существенно отличающейся от контрольного сорта, отличался сорт Возрождение (42,4%) и формы 8541 (44,6%), 84-929 (60,6%). Лучше других восстановили тургор листовые пластинки сортов Пасынок (97,2%), Миндальный (97,1%), Hong Ju (96,4%), Kioto (93,3%), контрольный сорт Крымский Амур(к) (92,3%) и формы 8559 (94,5), 287981 (92,2).

Засухоустойчивость листьев абрикоса в полевых условиях оценивали по 5-балльной шкале. При неблагоприятных условиях у большинства сортов абрикоса отмечали лёгкие пожелтение и завядание листьев, при усилении засухи — они засыхают, оставаясь при этом зелёными. На листьях часто появлялись ожоги, которые от края листа распространялись к центральной жилке и его основанию. Происходит нарушение водного баланса. Самой высокой устойчивостью к засухе

(4,4 балла) и достоверным различием с контрольным сортом отличается сорт Сосед, который также выделяется высоким содержанием влаги и самым низким дефицитом воды в листьях. По-видимому, это связано с особенностями их анатомического строения, что позволяет сорту накапливать в листьях достаточное для преодоления засушливых условий окружающей среды количество влаги. Полевая засухоустойчивость сортов Олимп, Букурия и форм 287981, 8559 оценена на 4 балла. Форма 8559 поддерживает такую засухоустойчивость благодаря медленной потере листьями влаги в период засухи и высокой восстановительной способности, сорт Олимп — за счёт медленной потери влаги, а форма 287981 выделяется значительным содержанием влаги в листьях и высокой восстановительной способностью их тургора. Сорт Букурия характеризуется средней степенью потери влаги при засухе и показателями восстановительной способности листьев ниже средних. Возможно, полевая засухоустойчивость этого сорта была обусловлена неучтёнными факторами.

Выводы. В результате изучения засухоустойчивости сортов и форм абрикоса в лабораторных и полевых условиях выделены перспективные пять сортов: Сосед, Олимп, Миндальный, Пасынок, Hong Ju и три гибридные формы: 287981, 8552, 8559. Выделенные генотипы могут быть использованы в дальнейшей селекции при создании новых высокоадаптивных к атмосферной и почвенной засухе сортов абрикоса для условий Юга России.

Литература

1. Климатический атлас Крыма / Приложение к научно-практическому дискуссионному аналитическому сборнику «Вопросы развития Крыма». Симферополь: Таврия-Плюс, 2000. 120 с.

2. Интенсификация селекции плодовых культур (Под ред проф. В.К. Смыкова) // Труды Никитского ботанического сада. Ялта, 1999. Т. 118. 217 с.

3. Программа и методика сортоизучения плодових, ягодных и орехоплодных культур. Орел: ВНИИСПК, 1999. 608 с.

4. Класифшатор сорив юсточкових порвд плодових культур (абрикос, алича, вишня, персик, слива, черешня) / За ред. В.Т. Гонтаря. Киев, 1996. 6 с.

5. Еремеев Г.Н., Лищук А.И. Отбор засухоустойчивых сортов и подвоев плодовых растений: методические указания. Ялта: ГНБС, 1974. 18 с.

6. Кушниренко М.Д., Курчатова Г.П., Крюкова Е.В. Методы оценки засухоустойчивости плодовых растений. Кишинёв: ШТИИНЦА, 1975. 20 с.

7. Масюкова О.В. Математический анализ в селекции и частной генетике плодовых пород. Кишинёв: Штиинца, 1979. 187 с.

8. Рокицкий П.О. Введение в статистическую генетику. Минск: Вышейша школа, 1974. 448 с.

9. Кушниренко М.Д., Курманова А.В., Исакова М.Д. О засухоустойчивости абрикоса // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1985. № 1. С. 17—19.

10. Рихтер А.А., Горина В.М. Перспектива селекции абрикоса на улучшение химического состава плодов // Сучаст проблеми i перспективи розвитку садавництва: наук.-виробн. конф. Присвяч.. 25 рiччю Подольско!' дослджа станц. шституту садавництва: тез. доп. Вшниця, 1994. С. 32—33.

11. Корзин В.В. Засухоустойчивость интродуцированных растений абрикоса (Prunus armeniaca L.) и её связь с толщиной листовой пластинки / В.В. Корзин, В.М. Горина, О.А. Иль-ницкий (и др.) // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2008. № 2 (8). С. 51-57.