27 Фев

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ПЕРСИКА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КРЫМА




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Введение

       Засухоустойчивость растений является одним из примеров адаптивности, она определяется, как эволюционная способность растения наиболее продуктивно использовать воду и питательные вещества в условиях высокой температуры, низкой относительной влажности воздуха, низкой влажности почвы и давать при этом высокий урожай, сохраняя хорошее качество продукции [3; с.65]. В степной части Крыма засушливая погода явление частое, засушливые годы случаются в 56 – 62%, когда годовая сумма осадков ниже многолетней нормы – 481 мм, а в 30 – 32% наблюдаются аномально засушливые годы, когда сумма осадков очень низка и приближается к 300 мм. Наименьшая годовая сумма осадков зафиксирована в 2012 г. (261 мм), а наибольшая в 1973 г. (656 мм). Засушливые условия Крыма нередко оказывают негативное влияние на общее состояние и продуктивность плодовых культур [1, с.15]. Персик является ведущей косточковой плодовой культурой в Крыму, поэтому создание отечественных сортов, адаптированных к засушливым условиям южных степей, позволит решить очень важные задачи удовлетворения потребительского спроса в десертном и диетическом питании. Исследования по оценке засухоустойчивости персика и выявлению засухоустойчивых сортов и форм являются весьма актуальными как для теоретических вопросов селекции, так и для практического плодоводства Крыма и юга России в целом.

Целью наших исследований было изучить новые сорта и перспективные гибриды персика в условиях южной степной зоны Крыма и выделить высоко засухоустойчивые сортообразцы для использования их в селекции как источника хозяйственно ценного признака «засухоустойчивость», или для промышленного внедрения в Крыму и других регионах юга России.

       Объекты и методы исследований

       Объектом исследований является – засухоустойчивость сортов, предметом исследований – сорта и гибриды персика селекции НБС-ННЦ. Коллекционно-селекционный участок генофондовой коллекции расположен близ села Новый сад Симферопольского района, на границе центрального равнинно-степного агро-климатического района южной степной зоны Крыма и восточного предгорного агроклиматического района предгорной степной зоны. Климат здесь засушливый с довольно мягкой, короткой и неустойчивой зимой, характеризующейся сменяющимися оттепелями и похолоданиями, и периодическими возвратными весенними заморозками. По гидротермическому коэффициенту (ГТК) вегетационный период в Степном отделении в 12% лет бывает сухим (ГТК менее 0,50), в 27% – очень засушливым и засушливым (ГТК 0,50 – 0,70), в 38% – полузасушливым (ГТК 0,71 – 0,90), в 23% лет – полувлажным и влажным (ГТК 0,91 – 1,40) [1, с.9]. Оценка их засухоустойчивости выполнялась лабораторным физиологическим методом согласно методическим рекомендациям Еремеева – Лищука [6, с.11]. Определялись водоудерживающая способность листьев персика и способность листьев восстанавливать тургор после перенесенного завядания. Наблюдения и анализ погодных условий осуществлялся метеостанцией Степного отделения ГНБС согласно «Климатическому мониторингу плодовых насаждений» [13, с.15]. В работе использовали справочные материалы «Справочника по климату…» [1, с.49]. Статистическая обработка результатов проведена согласно Основам практической биометрии [11, с.17] с применением программ Статистика-5.0 и Microsoft Office.

       Результаты и обсуждение

       Прежде чем приступить к обсуждению полученных результатов, необходимо отметить некоторые особенности отношения культуры персика к дефициту влаги и разложить сложное понятие засухоустойчивости персика на составляющие. Большинство плодовых культур мезофиты, отличающиеся адаптацией к кратковременным водным дефицитам и перегревам, у них сбалансированный водный режим и мезоморфная структура [9, с.447]. Некоторые авторы относят персик к группе эвксерофитов [5 с.16]. Растение персика как ботанический вид Prunus persica L. относительно засухоустойчиво [14, с.59], оно легко переносит дефицит, как почвенной влаги, так и воздушной, что связано с его филогенезом [7, с.53]. Засухоустойчивость персика выше, чем других плодовых культур (грецкого ореха, абрикоса, черешни, сливы, груши и яблони). Она объясняется тем, что листья персика обладают высокой способностью связывать воду за счет гидрофильных коллоидных веществ, как у сливы, и одновременно имеют повышенную осмотическую активность листьев (высокое осмотическое давление и сосущую силу), как у яблони и груши [2, с.201; 9, с.447]. С другой стороны, рассматривая персик, прежде всего как плодовую культуру, можно согласиться с мнением ряда авторов, относящих персик к незасухоустойчивым культурам [14, с.59], так как на засуху он реагирует сильнее, чем большинство сортов яблони. При выращивании персика на фоне почвенного дефицита влаги наблюдается замедление темпов роста растения, резкое уменьшение урожая, снижение качества плодов и ухудшения их вкуса [10, с.44], снижение закладки цветковых почек. При нарастающем действии гидротермического стресса отмечается потеря тургесцентности листьев [4, с. 50]. Такие явления связаны с нарушениями в растении процессов фотосинтеза, дыхания, углеводного и белкового обмена, с изменением баланса регуляторов роста и активности определенных ферментов [2, с.197]. Решение вопроса осложняется структурой самого плодового растения, представляющего комплекс подвоя и привоя. По устойчивости сорта к почвенному дефициту влаги сорта слабо различаются между собой, если они привиты на одном и том же подвое. Предварительная полевая оценка персика (т.е. привоя) в засушливые годы показала, что существующие сортовые различия по данной характеристике к атмосферному водному дефициту весьма широки [8, с. 45].

         Вегетационный период 2015 года по увлажнению был не однородным, первая часть была влажной и полувлажной, с июля начался засушливый период, который продолжался до второй декады октября. В этот год зафиксировано 531 мм осадков, что больше многолетней нормы, но в самые жаркие месяцы ощущался сильный дефицит почвенной влаги: за три месяца выпало всего 25 мм осадков. В это время как раз и проведена оценка засухоустойчивости 23 сортов и перспективных гибридов персика физиологическим методом Еремеева – Лищука [6, с.11], сущность которого заключается в определении водоудерживающей способности листьев персика, а также способности листьев восстанавливать тургор после перенесенного завядания. Собранные листья персика (по 10 шт.) были помещены в стаканчики с водой основаниями и черешками вниз. Емкости были накрыты сверху, чтобы создавалась влажная камера, где в течение 24 ч. происходило полное насыщение листьев водой. В процессе насыщения уже наблюдались различия между сортообразцами по способности поглощать воду: ʻКандидатскийʼ, ʻС4/147ʼ, ʻС7/6ʼ и ʻВавиловскийʼ поглотили воды 26%, 25%, 22% и 21 % соответственно. У ʻЗолотой Москвыʼ, ʻРумяного Никитскогоʼ и ʻЮбилейного Раннегоʼ насыщение отмечено при поглощении воды, равном 20% своего веса. Отдавали влагу сорта по-разному: ʻРед Хэйвенʼ, ʻОсвежающийʼ, гибриды ʻС4/210ʼ и ʻС16/87ʼ потеряли 30% от своего веса уже через сутки от момента полного насыщения. Через 32 часа почти все сорта потеряли 30% воды и более от своего веса, кроме гибрида ʻС4/147ʼ, ʻКандидатскогоʼ и ʻЗолотой Москвыʼ. Гибрид ʻС4/147ʼ потерял 30% воды лишь через 44 часа от полного насыщения. К концу периода испарения листьями влаги, т.е. через 48 часов после полного насыщения, меньше всего отдал воды гибрид ʻС4/147ʼ (33,8%), ʻИфтихорʼ (38%), ʻВавиловскийʼ (38%), ʻКрымский Фейерверкʼ (38,8%) и ʻКлоунʼ по (39,3%). На Рис.1 представлена картина потери влаги листьями персика в течение 48 часов после полного насыщения. Одно деление по оси ОХ после отметки «3» равно 4 часам. До отметки «3» идет насыщение листьев водой, он длится 24 часа (чтобы не загромождать рисунок эту часть графика сжали в два раза).

Рис.1 График насыщения и потери воды живыми листьями персика в степной зоне Крыма, 2015 г. Одно деление шкалы времени равно 4 часам.

       Через 48 часов увядания листья снова поместили во влажные камеры для восстановления тургора на 12 часов. После этого проведен подсчет площади листа, восстановившей тургор, и площади с необратимыми изменениями в виде бурых пятен (Табл. 1). В этой таблице представлены данные потерянной влаги после 48 часов увядания пробами листьев (с момента полного насыщения) и восстановления листьями тургора. Как видно из таблицы, больше всех отдали воды в процессе увядания листья персика гибридов ʻС4/210ʼ, ʻС16/87ʼ, сортов Юбилейный Ранний, Освежающий и Ред Хэйвен, а именно: 48,2%, 47%, 47,9%, 47,2% и 46,6% соответственно. Из них только ʻОсвежающийʼ и гибрид ʻС4/210ʼ восстановили тургор листьев после перенесенного увядания на 49,5% и 43% площади листовой поверхности соответственно.

 

Таблица 1

Восстановление тургора листьями персика после 48 часов завядания,

лаборатория степного растениеводства НБС-ННЦ (с.Новый Сад), 2015 г.

 

Сорт, гибрид

Коли

чество

листь

ев в пробе,

шт.

Отдано

воды

проба

ми в

% на

сырой вес

 

Количество листьев,

восстановивших тургор, шт.

 

 

Sср.1, вос

стано

вивших

тургор, %

Оценка засухо

устой

чивости

 сорта2

100

%

75% 50% 25% 10%

0%

Вавиловский 10 38,0 0 1 4 2 2 1 34,5 3,5
Демерджинский 10 40,4 1 1 5 2 0 1 42,5 4,3
Достойный 9 42,8 0 6 3 0 0 0 66,7 6,7
Золотая Москва 10 36,4 1 2 5 2 0 0 55,0 5,5
Ифтихор 10 38,0 0 3 1 3 3 0 38,0 3,8
Кандидатский 10 38,2 1 2 3 3 1 0 48,5 4,9
Клоун 10 39,4 5 4 0 0 1 0 81 8,1
Крымская Осень 10 42,5 1 3 0 3 2 1 42,0 4,2
Крымский Фейерверк 10 38,8 4 4 0 1 1 0 72,6 7,3
Нарядный Никитский 10 45,9 1 0 3 4 1 1 36 3,6
Никитский Подарок 10 43 1 3 5 0 1 0 58,5 5,9
Освежающий 10 47,2 1 3 2 2 2 0 49,5 5
Посол Мира 10 46,3 0 4 3 2 1 0 51 5,1
Ред Хэйвен 10 46,6 1 0 3 4 1 1 36 3,6
Румяный Никитский 10 42,1 0 3 3 3 0 1 45 4,5
Стартовый 10 41,4 0 3 2 0 1 4 33,5 3,4
Юбилейный Ранний 10 47,9 1 1 1 0 5 2 27,5 2,8
Южная Гармония 9 44,2 0 3 5 0 1 0 53,9 5,4
С1/227 10 45 0 1 6 1 2 0 42,0 4,2
С 7/6 9 42,1 0 2 3 3 1 0 42,8 4,3
С 4/210 10 48,2 1 3 1 1 3 1 43 4,3
С16/87 10 47,0 0 0 3 1 4 2 7,9 0,8
С4/147 10 33,8 4 4 2 0 0 0 80 8
Среднее, M 9,7 42,4 1 2,4 2,7 1,6 1,4 0,7 47,3 4,7
Станд. отклон. σ 0,3 4,0 1,4 1,5 1,7 1,4 1,3 1,0 16,8 1,7
Коэф. вар. CV, % 3,5 9,5 141 63 63 85 91 151 35,6 35,4

Примечания: 1 – Средняя площадь листьев, восстановивших тургор,

                    2– по 10-ти балльной шкале;

ʻЮбилейный Раннийʼ и гибрид ʻС16/87ʼ восстановили тургор лишь на 27,5 и 7,9% площади листьев, что соответствует самым низким оценкам засухоустойчивости 2,8 и 0,8 баллов по 10-балльной шкале.

       Самые высокие оценки засухоустойчивости 6,7 – 8,1 баллов в наших исследованиях оказались у гибрида ʻС4/147ʼ, сортов Клоун, Крымский Фейерверк и Достойный. В целом, большинство сортов продемонстрировало достаточно высокую степень засухоустойчивости, что свидетельствует о хорошей приспособленности их к агро-климатическим условиям южной степной зоны Крыма. К ним относятся ʻНикитский Подарокʼ, ʻЗолотая Москваʼ, ʻЮжная Гармонияʼ, ʻПосол Мираʼ, ʻОсвежающийʼ, ʻКандидатскийʼ. Вероятно, такой адаптированности сортов способствовало то, что они уже переносили засушливые условия в другие годы их роста. По наблюдениям метеостанции Степного отделения в последнее время такие условия случались чаще: в 2008, 2009, 2011 и особенно в 2012 годах. Такой глубокой засухи не отмечалось более 50 лет, годовая сумма осадков составила 261 мм (что составляет 54 % от многолетней нормы), она усугублялась более высокой, чем обычно, температурой воздуха в течение всего вегетационного периода, и пониженной – в зимний период. Кроме того дефицит влаги был продолжительный, он отмечен в 2006 г. и продолжался до 2013 г. И хотя в 2010 г. осадков выпало больше нормы, это не смогло компенсировать накопленный за ряд лет водный дефицит.

       Таким образом, с помощью проведенных исследований получена информация о водоудерживающей способности листьев новых сортов персика и восстановлении тургора после перенесенного увядания. В результате выявлены засухоустойчивые сорта и отмечены их особенности. Наиболее засухоустойчивыми в наших исследованиях оказались гибрид ʻС4/147ʼ, сорта Клоун, ʻКрымский Фейерверкʼ и ʻДостойныйʼ с баллом засухоустойчивости от 6,7 до 8,1.

         Выводы:

         В результате оценки водоудерживающей способности листьев и восстановлении тургора после перенесенного увядания выявлены наиболее засухоустойчивые к атмосферному дефициту влаги сорта и гибриды персика, а именно: ʻКлоунʼ, ʻС4/147ʼ, ʻКрымский Фейерверкʼ и ʻДостойныйʼ с оценкой засухоустойчивости 8,1 8,0 7,3 и 6,7 баллов соответственно. Засухоустойчивость гибрида ʻС4/147ʼ, ʻКлоунʼ и ʻКрымский Фейерверкʼ обусловлена как высокой водоудерживающей способностью листьев, так и хорошей способностью их восстанавливать тургор после перенесенного увядания. Сорта ʻНикитский Подарокʼ, ʻЗолотая Москваʼ, ʻЮжная Гармонияʼ, ʻПосол Мираʼ, ʻОсвежающийʼ и ʻКандидатскийʼ продемонстрировали достаточно высокую степень засухоустойчивости (5,1-5,9 баллов), которая свидетельствует о хорошей адаптированности их к агро-климатическим условиям южной степной зоны Крыма. Эти сорта рекомендуются для промышленного садоводства в южном степном регионе России.

       Список литературы:

  1. Антюфеев В.В., Важов В.И., Рябов В.А. Справочник по климату степного отделения Никитского ботанического сада. – Ялта, 2002. – 88 с.
  2. Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. – М.: Наука, 1982. – 280 с.
  3. Гуляев Г.В., Мальченко В.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведенью. – М.: Россельхозиздат, 1983. – 240 с.
  4. Елманова Т.С., Лищук А.И. Физиологическая характеристика засухоустойчивости сортов персика // Труды Никит. Ботан. Сада. – 2004. – Т.122. – С. 49 – 53.
  5. Елманова Т.С., Опанасенко Н.Е. Эколого-физиологические особенности персика. – К.: Аграрна наука, 2010. – 152 с.
  6. Еремеев Г.Н., Лищук А.И. Методические рекомендации по отбору засухоустойчивых сортов и подвоев плодовых растений. – Ялта, 1974. – 18 с.
  7. Иванов В.Ф., Иванова А.С., Опанасенко Н.Е., Литвинов Н.П., Важов В.И. Экология плодовых культур. – Київ, Аграрна наука, 1998. – 410 с.
  8. Ивантер Э.В. Основы практической биометрии. Введение в статистическаий анализ биологических явлений. – Петрозаводск: Карелия, 1979. – 96 с.
  9. Интенсификация селекции плодовых культур // под ред. В.К. Смыкова, А.И. Лищука / Тр. Никит. Ботан. Сада. – 1999. – Т.118. – 216 с.
  10. Кушниренко М.Д. Засухоустойчивость // Садоводство: Энциклопеия в 3-х томах. / Ред.коллегия В.И. Бабук и др. – Кишинев, 1990. – Т.1. – 524 с.
  11. Лацко Т.А., Орехова В.П. Оценка засухоустойчивости персика в степном Крыму // Труды Никит. Ботан. Сада. – 2004. – Т.122. – С. 44 – 49.
  12. Помологія: в 5 т./ За заг. ред. М.В. Андрієнка. – Т.3:Абрикос, персик, алича / Н.Г. Агеєва, В.М. Горіна, Т.С. Єлманова та ін.; Наук. ред. О.Д.Чиж, В.В. Павлюк. – К.: Урожай, 1997. – 280 с.
  13. Рябов В.А. Климатический мониторинг плодовых насаждений. – Ялта, 1999. – 23с.
  14. Соколова С.А., Соколов Б.В. Требования персика к природным условиям // Персик / Под ред. И.П. Цуркана. – Кишинев: Карта Молдовеняскэ, 1987. – С.45 – 63.

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

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ПЕРСИКА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КРЫМА
Проведенная оценка генофонда персика полевыми и лабораторными методами позволила выявить ряд сортообразцов с повышенной засухоустойчивостью, обусловленной высокой водоудерживающей способностью листьев и хорошей способностью восстанавливать тургор после перенесенного завядания. Выделены сорта и гибриды персика селекции НБС-ННЦ, которые можно использовать как источники засухоустойчивости в селекционной работе или рекомендовать для промышленного внедрения в южных регионах России. К ним относятся гибрид ʻС4/147ʼ, сорта ʻКлоунʼ, ʻКрымский Фейерверкʼ, а также ʻНикитский Подарокʼ, ʻЗолотая Москваʼ, ʻЮжная Гармонияʼ, ʻПосол Мираʼ, ʻОсвежающийʼ, ʻКандидатскийʼ.
Written by: Лацко Татьяна Анатольевна
Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
Date Published: 12/28/2016
Edition: euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)
Available in: Ebook