Вода является внутренней средой, где активно протекают все процессы жизнедеятельности, является транспортным звеном между различными структурами живого организма.
Водоудерживающая способность (ВС) не является прямым показателем, характеризующим состояние воды в растении. Она зависит от химического состава (гидрофильности) протопласта, клеточной оболочки и от их строения, поскольку под влиянием указанных выше факторов (полярных, неполярных групп, вследствие иммобилизации воды и др.) подвижность воды изменяется. Известно, что скорость расхода воды зависит от водоудерживающих способностей клеток, величины общей оводненности и напряженности метеорологических факторов.
Водоудерживающая способность является комплексным показателем водного режима растений. Как отмечают А.А. Горшкова, Л.Д. Копытева [2], Э.Т. Турдукулов [8], скорость отдачи воды часто используется как показатель засухоустойчивости растений, поэтому растения с высокой водоудерживающей способностью отличаются высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям среды. В.М. Свешникова, О.В. Заленский [6], А.А. Горшкова [3], К.А. Ахматов [1] при установлении устойчивости растений к засухе использовали этот показатель как диагностический признак.
Листья более устойчивых к засухе растений теряют в процессе завядания меньше воды, чем листья менее устойчивых. К.П. Рахманина [7] указывает, что процесс увеличения ВС у растений, растущих в жарких аридных условиях, является процессом физиологической адаптации к экстремальным условиям внешней среды.
В трудах многих исследователей особое внимание уделяется изучению ВС, так как при анализе водного режима растений устанавливается их устойчивость и проспособленность к условиям произрастания (листья растений различных экологических типов отдают воду с разной скоростью), для видов с мезоморфным строением листьев характерна высокая скорость потери воды, в отличие от ксероморфных [4, 9].
В процессе транспирации растений поддерживается приток воды и минеральных веществ и некоторых органических соединений в надземные части, которые синтезируются и поглощаются корнями. В период засухи для обеспечения высокой продуктивности фотосинтеза необходимо чтобы ассимилирующие органы пополнялись водой. Как и все растения, орехоплодовые культуры, в том числе и миндаль, по-разному приспосабливаются к определенным условиям водного режима.
Цель исследования – изучение водоудерживающей способности сладких сортов миндаля в богарных и аридных условиях Южного Кыргызстана.
Материалы и методы исследования
Водоудерживающая способность листьев интродуцированных сортов сладкого миндаля нами определялась по методике А.А. Ничипоровича [5] в 2010–2012 гг. на территории г. Кок-Жангак, в опорном пункте «Колмо». Были определены ВС пяти сортов сладкого миндаля: Предгорный, Бумажный, Десертный, Нонпарель и Космический.
Результаты исследования и их обсуждение
Исследования, проведенные нами, показали, что величины скорости отдачи влаги листьев у изученных сортов оказались различными. Потеря влаги за 180 минут экспозиции по отношению к исходному весу листьев составляет от 6,98 до 33,84 %.
В исследованиях в апреле в период полного облиствления ВС интродуцированных сортов сладкого миндаля варьировала в следующих показателях: у сорта Предгорный от 12,87 до 14,69 %; Бумажный 7,19–12,36 %; Десертный 15,65–19,80 %; Нонпарель 6,98–12,73 %; и у сорта Космический 18,77–20,44 % (рис. 1).
Рис. 1. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за апрель 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
Самое минимальное колебание в этом месяце по годам наблюдался у сортов Нонпарель и Бумажный (всего 2–3 %). Самые высокие значения имели по этому показателю Космический и Десертный (всего 9–14 %), сорт Предгорный занимает промежуточное положение. Следует отметить, что плантации сладкого миндаля растут на богарах, без полива.
В мае за время трехчасового экспонирования листьев потеря воды указанных сортов в связи с повышением температуры воздуха и уменьшением относительной влажности на фоне снижения влажности почвы повышается и достигает максимального предела. У различных сортов этот показатель варьирует значительно. Так, у сорта Предгорный максимумы в годы исследований были: 18,90–15,59 %; Бумажного 14,00–21,13 %; Десертный 16,65–25,63 %; Нонпарель 18,65–29,02 % и Космический от 19,39 до 21,60 % (рис. 2).
В июне показатель ВС более ужесточается, результаты таковы: у сорта Предгорный 21,57–22,39 %; Бумажный 21,09–23,50 %; Десертный 30,65–23,45 %; Нонпарель 27,61–20,93 % и Космический 33,10–22,77 % (рис. 3). В эти месяцы у сортов Десертный, Нонпарель, Космический она снизилась, у сортов Предгорный и Бумажный, наоборот, наблюдалось некоторое повышение. Это, по-видимому, связано с тем, что эти сорта предпочитают более влажные и относительно умеренные условия произрастания, например северные склоны предгорий Южного Кыргызстана.
К июлю потери влаги после 180 мин обезвоживания в годы исследований немного увеличились, и максимально возможные величины ВС составили: у сорта Предгорный 28,11–30,84 %; Бумажный 27,64–31,14 %; Десертный 30,38–31,27 %; Нонпарель 30,53–33,84 % и Космический 23,60–30,11 % (рис. 4). Несмотря на повышенный уровень температуры воздуха в это время, растения мобилизировались на обеспечение образования семян. Наибольшая ВС была у сорта Нонпарель, промежуточное положение было у сортов Бумажный и Десертный, наименьшая - у сортов Предгорный и Космический. Это, вероятно, связано с прохождением данных сортов фазы формирования плода и семени, и в связи с этим понижается сопротивляемость листьев обезвоживанию.
В августе деревья переходят в фазу созревания плодов. На этом фоне ВС листьев исследуемых сортов варьировала в следующих пределах: Предгорный 23,97–25,65 %; Бумажный 30,33–25,21 %; Десертный 30,25–30,53 %; Нонпарель 20,89–30,21 %, Космический 24,87–22,04 %. Незначительное понижение ВС можно считать закономерным, так как в этом сезоне идёт массовое созревание плодов.
Рис. 2. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за май 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
Рис. 3. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за июнь 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
Рис. 4. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за июль 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
Рис. 5. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за август 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
В сентябре ВС листьев у сортов была такова: Предгорный 26,09–17,55 %; Бумажный 24,32–17,74 %; Десертный 23,15–18,63 %; Нонпарель 16,04–18,63 %; Космический 18,04–17,26 % (рис. 6). Понижение ВС можно считать закономерным, так как к концу сезона вегетации листья стареют и в результате этого теряют способность к сопротивлению.
Рис. 6. Скорость потери воды листьями сортов сладкого миндаля за сентябрь месяц 2010 г., по оси ординат – ВС листьев в %, оси абцисс – время экспозиции в мин
При анализе ВС в пределах сортов выявлены различия. Например, у Предгорного минимальный показатель в апреле 12–14 %, максимальный в июле 25–30,8 %; Бумажного минимальный 7–12 % в апреле, максимальный в июле 30–31 %; Десертного в мае составил 14–16 %, в июле 26–31 %; у сорта Нонпарель в апреле 6–12 %, а в июле 28–33 %; Космического в сентябре 14,1–18 %, в июне 30,1–33,1 %. Уровни отдачи влаги листьями в зависимости от времени экспозиции также различны. Так, в начале вегетации после 20-минутного экспонирования листья теряли от 1,04 до 7,90 % влаги от первоначального веса. В июне показатели немного увеличивается, достигая от 3,35 до 6,89 %. В июле показатель резко увеличивается, пределы колебания достигают от 3,33 до 7,90 %.
Заключение
Таким образом, как показывают результаты наших исследований, ВС листьев интродуцированных сортов сладкого миндаля в течение вегетационного периода изменяется довольно в широких пределах с резкими колебаниями как в течение дня, так и всего сезона вегетации. Причина в том, что такие явления происходят из-за активных физиологических процессов и биохимических превращений в листьях исследуемых сортов.
По нашим наблюдениям процесс потери влаги пяти сортов сладкого миндаля в годы исследований были постепенными, иногда наблюдались некоторые скачкообразные изменения. Потеря влаги в начале 20–40 минут была наибольшая, почти одинаковая у всех сортов, но затем с увеличением времени обезвоживания отметили, что все сортовые деревья сравнительно равномерно теряют воду в течение первых 80 минут. Разница в потере воды у разных сортов редко превышает 2 %. В некоторых случаях при минимальной относительности влажности, при максимальном действии солнечных лучей, с максимальной температурой почвы в корнеобитаемом слое потери эти максимальные (6–7 %).
Исследованиями установлено, что ВС листьев интродуцированных сортов сладкого миндаля в богарных условиях Южного Кыргызстана как в течение дня, так и всего сезона вегетации имеют широкие пределы колебания. В целом почвенно-климатические условия исследуемого района благоприятны для возделывания изученных сортов сладкого миндаля.
Библиографическая ссылка
Болотова А.С., Шалпыков К.Т. ВЕЛИЧИНЫ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЛИСТЬЕВ СЛАДКОГО МИНДАЛЯ В ЮЖНОМ КЫРГЫЗСТАНЕ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 1. – С. 51-55;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35740 (дата обращения: 18.04.2024).