Величина водоудерживающей способности тканей нетрадиционных культур как один из критериев оценки жаро- и засухоустойчивости


УДК 634.74 : 581.11 : 581.1.032.3 2007
Авторы: Шорников Д.Г.
ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений
 им. И.В. Мичурина РАСХН, Россия, 393770,
Тамбовская обл.,
г. Мичуринск-10, ЦГЛ,  cglm@rambler.ru
 
Введение Быстрые темпы интродукции нетрадиционных садовых культур в новые районы возделывания обострили проблемы жаро- и засухоустойчивости растений, так как более 70% территории России находится в зоне неустойчивого земледелия. При этом наблюдения климатологов свидетельствуют о некотором потеплении климата и снижении влажности воздуха в ЦЧЗ (Хаустович,1998; Лебедев,1999; Астахов,1999). Поскольку жимолость, актинидия и лимонник относятся к типичным мезофитам, высокая температура и сухость воздуха в период вегетации сильно снижают их урожайность за счет уменьшения массы ягод и угнетения ростовых процессов. (Плеханова,1994; Колбасина, 2000; Витковский, 2003).
Несмотря на чувствительность актинидии и жимолости к засухе и перегреву, в имеющейся литературе мало работ, освещающих специфику водного режима этих культур в условиях температурного стресса и сильных транспирационных потерь, а ведь именно всестороннее изучение водообмена между тканями растения и окружающей средой является важным этапом в работе по созданию новых сортов с высоким потенциалом адаптации к разным типам засухи.
В настоящее время получены десятки сортов данных культур, отличающихся по устойчивости к дефициту влаги и воздействию экстремальных положительных температур в период вегетации. Высокая экологическая пластичность нетрадиционных садовых растений позволяет выделить среди существующих форм, формы, обладающие высокой засухо- и жаростойкостью (или сочетающие эти качества) и использовать их в селекционном процессе.
Для выявления устойчивых сортообразцов целесообразно применять не только полевые методы исследований, но и лабораторные методы экспресс-диагностики, позволяющие проводить массовую оценку в сжатые сроки и значительно ускоряющие тестирование сортов.
Место проведения и объекты исследования
Работа проведена во ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина. В качестве объектов исследования использовали шесть сортов жимолости: Десертная, Камчадалка, Крупноплодная, Гжелка, Ласка и Зимородок; десять сортов актинидии коломикта: Находка, ВИР-1, Сентябрьская, Память учителю, Гладкая, Сахалинская 35, Дальневосточная, Университетская, Народная и мужская форма актинидии; а также растения лимонника китайского. Сорта актинидии Гладкая и Сахалинская 35 предоставлены из коллекции МОВИР автором, доктором биологических наук Э.И. Колбасиной.
Методика исследования
Оценку засухоустойчивости осуществляли согласно методике Г.Н. Еремеева (1964) по величине водоудерживающей способности тканей листа. Величину жаростойкости определяли лабораторным методом комплексной оценки устойчивости плодовых культур В.Г. Леонченко (2007).
Результаты исследований 
Установлено, что в целом для сортов жимолости характерны значительные потери воды (25,9–45,96%) и среднее восстановление оводненности. Наилучшие показатели водного режима выявлены у жимолости Десертная. Потеря воды листьями этого сорта составляет 30%, при этом степень восстановления оводненности находится на высоком уровне.
Средней водоудерживающей способностью тканей обладают сорта Камчадалка и Крупноплодная. Сорт Камчадалка характеризуется наименьшим процентом испаренной воды (25,9%), но при этом плохо восстанавливает исходную оводненность (менее 50%). Листовые ткани жимолости Крупноплодная при искусственном завядании теряют до 30,7% и проявляют среднюю способность восполнять дефицит воды. 
К группе сортов с низкой водоудерживающей способностью и низким процентом восстановленной воды относятся Ласка, Зимородок и Гжелка.
Для сортов и форм актинидии и лимонника китайского типична бóльшая, по сравнению с жимолостью, исходная оводненность тканей. Если для жимолости количество общей воды составляет 56,4–61,3% от сырой массы листа, то для сортов актинидии коломикта количество общей воды в тканях листа колеблется от 64,8 до 75,6%. У растений лимонника этот показатель еще выше: 76,8–78,2%.
Отличаясь высоким уровнем оводненности тканей листа, растения актинидии и лимонника обладают низкой способностью удерживать и восстанавливать эту воду. Лишь малое количество сортов отличается достаточно высокой водоудерживающей способностью и уровнем восстановления оводненности тканей.
Высокую водоудерживающую способность тканей проявляют листья сортов Дальневосточная (18%) и Память учителю (22,4%). Эти же сорта обладают максимально высоким уровнем восстановления оводненности: 97,2 и 82,2% соответственно.
Сорт ВИР-1 характеризуется средней засухоустойчивостью. Транспирационные потери достаточно низкие (22,7%), но при этом способность восстанавливать оводненность тканей средняя. 
Прочие сорта (Гладкая, Находка, Сентябрьская, Университетская, Сахалинская 35, Народная и мужская форма актинидии коломикта) следует отнести к группе с низкой засухоустойчивостью, поскольку данные сортообразцы характеризуются низкой водоудерживающей способностью. По показателям водного режима к этой же группе относится и лимонник китайский.
Проведенная оценка жаростойкости позволяет сделать вывод о низкой устойчивости сортов жимолости и актинидии к воздействию высоких температур. Перегрев вызвал значительный рост транспирационных потерь и сильное снижение способности восстанавливать оводненность тканей.
В условиях теплового шока листья сортов жимолости Крупноплодная, Десертная и Камчадалка теряют 35,6 – 37,7% воды от общего ее содержания. Водоудерживающая способность этих форм ближе к низкой, но по отношению к другим сортам этот показатель является лучшим.
При перегреве все изучаемые сорта и формы актинидии коломикта, а также растения лимонника теряют 42,2–50,3% и практически не восстанавливают эту воду.
Выводы
Большинство изучаемых сортов актинидии коломикта и жимолости обладают средней и низкой засухоустойчивостью и являются нежаростойкими. Растения лимонника также неустойчивы к дефициту влаги и высоким температурам.
Относительно высокую водоудерживающую способность тканей проявляют сорт жимолости Десертная и сорта актинидии коломикта Дальневосточная и Память учителю. Именно от этих сортообразцов следует ожидать высокой засухоустойчивости.   Форм, сочетающих высокую жаро- и засухоустойчивость, не выявлено.