Засухоустойчивость сортов красной смородины

УДК 634.722 : 632.11: 58.032.3 2007Авторы: Голяева О.Д., Петров А.В.

Засухоустойчивость является интегрированным показателем реакции растения на неблагоприятное воздействие комплекса факторов окружающей среды (высокие температуры в сочетании с относительно долговременным устойчивым снижением влажности почвы и воздуха). Засухоустойчивыми можно назвать растения, способные приспосабливаться к действию засухи и осуществлять в этих условиях нормальный рост, развитие и воспроизведение благодаря наличию свойств, возникающих в процессе эволюции под влиянием условий существования и естественного отбора (Кушниренко, 1970; Генкель,1971).

В 1990-2000 гг. на фоне общего ухудшения экологической обстановки на территории Центрального района РФ возросло количество лет с неблагоприятными для выращивания ягодных культур, в том числе красной смородины, погодными условиями – недостаточным и неравномерным количеством выпавших осадков в весеннее-летний период в сочетании с высокой температурой воздуха (+29…+32°С, а на юге и юго-востоке ЦЧР в отдельных случаях до + 37°С) (Казакова, 2004).

Длительное воздействие засухи, являющейся стрессором, приводит к обезвоживанию органов растений. Это выражается в нарушении ряда физиологических процессов: ассимиляции и диссимиляции, в частности, снижении интенсивности фотосинтеза, дыхания, транспирации, изменении гормонального обмена, водного баланса. По мнению ряда исследователей, нарушение гормонального обмена в клетках завязи существенно усиливает процесс естественного опадения завязи (Шмадлак, 1983; Боровков, 1997).

В результате этого отмечается снижение активности роста всасывающих корней, побегов, появление на листьях некротических точек, осыпание завязей и плодов, уменьшение количества заложившихся генеративных почек,что при длительном воздействии засухи приводит к значительному ослаблению растений, снижению урожая, как текущего, так и последующего годов, а также существенному ухудшению перезимовки (Кушниренко, Гончарова, Бондарь, 1970; Генкель, 1971; Турковская, 1992; Семёнова, Бжецева, 2003).

Смородина относится к мезофитам. Это объясняется тем, что все сорта происходят от диких видов (см. скалистая, красная, обыкновенная и др.), распространённых в умеренном поясе Северного полушария в районах с относительно высокой увлажнённостью почвы в сочетании с умеренной температурой воздуха во время вегетации (Павлова, 1930). По мнению ряда исследователей, растения красной смородины, благодаря значительно большей, чем у чёрной смородины, насыщенности поверхностного слоя почвы активными, всасывающими корнями, обладают большей засухоустойчивостью (Глебова, Мандрыкина, 1984; Ильин, 1995; Семёнова, Бжецева, 2003).

Изучение этого вопроса необходимо в связи с недостаточностью сведений о неблагоприятном воздействии высоких температур в сочетании с недостатком влаги в почве и воздухе на рост, развитие и продуктивность отдельных сортов красной смородины (Павлова, 1930; Бурмистров, 1972; Турковская, 1992; Ильин, 1995; Фёдорычева, 2002; Семёнова, Бжецева, 2003).

Большое значение также имеет интродукция сортов красной смородины селекции ВНИИСПК в те районы РФ, территория которых отличается более жарким и засушливым климатом (южные, а также степные районы Поволжья, Южного Урала, Западной Сибири). Успех акклиматизации сортов зависит от их адаптационной способности к высокой температуре, атмосферной и почвенной засухе (Ильин, 1995; Фёдорычева, 2002; Смирнов, 2005).

Для решения данных проблем необходим подбор и внедрение сортов, отличающихся высокой и стабильной продуктивностью вне зависимости от неблагоприятных погодных условий, что практически невозможно без комплексного изучения засухоустойчивости сортов красной смородины. Правильный подбор засухоустойчивых сортов позволит снизить потери урожаяи материальные затраты на полив плантации, что повысит рентабельность промышленного и любительского выращивания красной смородины.

С 2005г. на базе ВНИИСПК проводятся исследования по определению засухоустойчивости районированных иновых сортов красной смородины с помощью лабораторных методов согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орёл, 1999).

В рамках данного исследования было проведено определение параметров основных показателей засухоустойчивости: оводненности тканей, водного дефицита, водоудерживающей способности листьев. Изучение проводилось в динамике в период интенсивного роста и формирования ягод. Параллельно с этим проводилось определение влажности почвы (Практикум по агрохимии, 1989) и расчет гидротермического коэффициента (ГТК) по Селянинову (Чирков, 1989).

В качестве объектов исследований было взято 17 сортов селекции ВНИИСПК, 5 районированных сортов (Йонкер ван Тетс, Красная Виксне, Ранняя сладкая, Щедрая, Голландская красная), 4 интродуцированных сорта коллекции ВНИИСПК различного эколого-географического происхождения: Альфа (Чехия), Белая Потапенко (Западно-Сибирский регион), Коралл (Нижневолжский регион), Скороспелая (Дальневосточный регион). В качестве контроля служил сорт Голландская красная, наиболее часто выращиваемый как на промышленных плантациях, так и в любительском садоводстве на территории РФ.

Для ранжировки сортов по засухоустойчивости использовали шкалу (табл.1), разработанную для земляники (Гончарова, 1988).

1. Шкала параметров водного режима листьев для сравнительной оценки засухоустойчивости сортов
Условия оценкиПараметры
Степень устойчивости
ВысокаяСредняяНизкая
Первоначальное состояние водного режима
Оводнённость тканей, %
70 - 90
60 - 70
50 - 60
Водный дефицит, %
0 - 10
10 - 20
50 - 60
После 4 часов завядания
Снижение оводнённости,%
0 - 10
10 - 20
> 20
Возрастание водного дефицита, %
0 - 20
20 - 30
> 30

Определение содержания воды в листьях красной смородины в конце II (2005г.) – начале III (2006г.) декадах мая, в период формирования завязи, показало, что оводнённость у большинства сортов была высокой, около 70 % и более, при влажности почвы в 40 см слое – 19,24-20,81 % (табл. 2,4).

Третья декада мая 2005г. характеризовалась сухой, жаркой погодой, максимальная температура достигала +32,5°С при 7,8 мм осадков, ГТК составил 0,38 (рис.1). 31 мая влажность почвы снизилась до 15,39 %. Оводнённость листьев большей части изучаемых сортов опустилась до средних значений 63,58 % (Асора) – 69,38 % (Орловчанка), но у ряда сортов она осталась высокой, более 70 % – Скороспелая, Нива, Ранняя сладкая, Газель, Осиповская, Белая Потапенко, Голландская красная.

Article 2007 5 1
2. Оводнённость листьев у сортов красной смородины в 2005г, %.
Дата / Сорт
20.05
31.05
15.06
29.06
19.07
Сред. значение, %
1. Скороспелая
71,52
72,80
69,06
68,89
69,79
70,41
2. Нива
72,59
70,56
70,36
67,85
67,08
69,69
3. Йонкер ван Тетс
71,66
69,11
68,54
64,15
68,19
68,33
4. Вика
72,65
68,01
69,07
65,43
66,79
68,39
5. Красная Виксне
71,34
68,19
66,26
66,11
66,24
67,63
6. Ранняя сладкая
74,48
71,09
70,83
65,88
65,11
69,48
7. Газель
66,90
70,36
67,62
67,30
65,42
67,52
8. Белка
70,29
69,25
64,18
60,46
63,27
65,49*
9.Ася
72,14
68,90
65,66
63,63
64,90
67,05
10. Роза
72,95
68,99
68,99
67,06
64,88
68,57
11. Щедрая
67,99
66,85
68,30
65,79
68,09
67,40
12. Асора
71,08
63,58
71,06
67,33
68,93
68,40
13. Альфа
70,96
67,95
62,75
64,11
64,95
66,14*
14. Осиповская
72,46
70,66
69,36
67,99
67,06
69,51
15. Коралл
75,90
68,08
68,46
64,62
63,51
68,11
16. Белая Потапенко
74,59
70,71
68,79
66,86
64,64
69,12
17. Баяна
67,55
65,33
64,07
71,07
68,27
67,26
18. Орловчанка
69,76
69,38
64,06
64,58
64,82
66,52*
19. Голландская красная (к.)
72,10
71,88
69,95
66,63
67,91
69,69
20. Дана
68,23
68,42
67,50
65,30
70,55
68,00
21. Дар Орла
69,98
69,02
67,23
65,67
66,12
67,60
22. Устина
70,06
67,94
65,84
61,65
62,67
65,63*
23.Валентиновка
71,78
64,87
68,89
69,27
72,50
69,46
24. Подарок лета
73,68
68,81
71,52
67,31
68,17
69,90
25.Орловская звезда
70,54
66,62
67,27
64,24
65,00
66,73*
26. Мармеладница
74,58
68,73
67,48
63,41
64,41
67,72
НСР0,5
         
2,65
Влажность почвы, %
19,24
15,39
21,76
24,71
25,36
21,29

* _ существенно уступают контролю

Водный дефицит в конце II декады мая 2005г. у сортов не превышал 10 %. Данный уровень не наноситвреда растениям (Лебедев,1982). В конце засушливой III декады дефицит воды превысил 10 % практически у всех изучаемых сортов, за исключением Скороспелой и Валентиновки. Наибольший дефицит воды был отмечен у сорта Дар Орла – 14,84 % (табл.3).

3. Водный дефицит,2005г, %.
Дата / Сорт
20. 05
31. 05
1. Скороспелая
8,40*
8,71*
2. Нива
5,11
10,54
3. Йонкер ван Тетс
3,98
14,04
4. Вика
4,90
12,50
5. Красная Виксне
8,62*
12,81
6. Ранняя сладкая
7,00*
12,20
7. Газель
5,10
10,82
8. Белка
7,59*
10,88
9. Ася
8,81*
13,35
10. Роза
2,95
10,58
11. Щедрая
5,31
11,14
12. Асора
7,41*
13,44
13. Альфа
6,48
12,29
14. Осиповская
5,47
13,67
15. Коралл
8,56*
10,76
16. Белая Потапенко
5,69
13,94
17. Баяна
4,69
13,55
18. Орловчанка
6,17
11,37
19. Голландская красная (к.)
4,47
12,99
20. Дана
6,25*
13,91
21. Дар Орла
3,89
14,84
22. Устина
3,13
13,75
23.Валентиновка
7,09*
9,79*
24. Подарок лета
8,64*
13,93
25. Орловская звезда
6,02
12,94
26.Мармеладница
6,93*
12,96
НСР0,5
2,36
3,10

\*- существенно отличается от контроля.

Засушливые условия III декады мая вызвали осыпание молодой завязи, особенно сильное осыпание (более 60 %) наблюдалось у следующих сортов: Ася, Валентиновка, Голландская красная, Йонкер ван Тетс, Мармеладница, Роза.

Наблюдения в июне 2005г. показали, что несмотряна обильные осадки (130,3 мм) и увеличение влажности почвы до 24,71 %, оводнённость листьев практически у всех сортов была средней. Это объясняется большим расходом воды для роста побегов и завязи. Средний уровень оводнённости наблюдался и в конце II декады июля, но у ряда сортов он уже был выше, чем в предыдущем месяце, а у сортов Валентиновка и Дана превысил 70 %.

За период наблюдения 20.05 – 19.07 2005г. оводнённость листьев у основной массы сортов была на уровне контрольного сорта Голландская красная, существенно уступали ему – Альфа, Белка, Орловчанка, Орловская звезда, Устина, среди них только Устина уступала контрольному сорту по урожайности.

В 2006 г. в III декаде мая выпало небольшое количество осадков (10,2 мм), но при умеренной температуре ГТК был в 2 раза выше, чем в данный период 2005г. Влажность почвы изменилась незначительно (табл.4). У большинства сортов отмечалось снижение содержания воды в листьях, но не существенное, 50 % сортов сохранили уровень оводнённости выше 70 %. К концу II декады июня наблюдалось снижение оводнённости листьев у всех изучаемых сортов, несмотря на большое количество выпавших осадков (60,8 мм). Анализ, проведённый в конце июля, показал увеличение содержания воды в листьях, что соответствует периоду затухания активности ростовых процессов и созревания урожая. В вегетационный период 2006г. существенно лучшую оводнённость в сравнении с контролем имели сорта: Ася, Баяна, Вика, Газель.

В регуляции водообмена растений существенная роль принадлежит водоудерживающим силам клеток, обусловленным содержанием в них осмотически активных и коллоидных веществ. Водоудерживающая способность зависит и от реакции устьичного аппарата на воздействие экстремальныхусловий. Рядом учёных установлено, что листья более устойчивых к засухе растений отдают в процессе завядания меньше воды, чем листья менее устойчивых (Еремеев,1939; Кушниренко, 1970; Генкель, 1982).

Лабораторный метод завядания мы использовали для сравнительной оценки засухоустойчивости сортов красной смородины. Определяли исходные параметры оводнённости листьев и водного дефицита, затем эти же показатели после 4-х часового завядания (табл.5).

4.Оводнённость листьев у сортов красной смородины в 2006г, %.
Дата / Сорт
23.05
6.06
20.06
10.07
24.07
Сред. значение, %
1. Скороспелая
73,40
71,76
65,28
62,63
70,76
68,77
2. Нива
72,06
72,31
66,85
63,84
70,31
69,07
3. Йонкер ван Тетс
74,65
74,95
62,48
57,87
71,95
68,38
4. Вика
73,74
71,53
70,51
68,53
69,53
70,77*
5. Красная Виксне
68,87
69,64
65,23
59,84
66,64
66,04
6. Ранняя сладкая
71,98
73,19
64,27
57,84
69,19
67,29
7. Газель
73,32
72,78
67,32
63,38
71,78
69,72*
8. Белка
70,68
72,23
65,25
58,02
67,23
66,68
9. Ася
71,84
71,63
68,15
65,11
70,63
69,47*
10. Роза
71,95
69,28
62,12
56,71
66,28
65,27
11. Щедрая
73,27
67,46
65,23
62,55
68,46
67,39
12. Асора
73,06
69,71
64,82
59,59
67,71
66,98
13. Альфа
70,55
68,64
66,93
65,91
68,94
68,19
14. Осиповская
71,16
69,20
65,27
61,20
68,20
67,01
15. Коралл
69,75
69,43
63,15
58,42
66,43
65,44
16. Белая Потапенко
73,31
67,56
64,97
62,33
68,56
67,35
17. Баяна
72,83
78,15
70,29
59,17
67,15
69,52*
18. Орловчанка
70,62
71,27
66,38
64,03
69,27
68,31
19. Голландская красная (к.)
73,88
71,70
62,46
57,92
66,70
66,53
20. Дана
70,55
67,62
64,01
60,05
68,62
66,17
21. Дар Орла
69,65
65,76
64,83
65,23
69,76
67,05
22. Устина
68,60
68,77
66,81
65,35
68,82
67,67
23. Валентиновка
72,22
68,30
66,59
63,28
69,30
67,94
24. Подарок лета
67,66
67,94
64,23
60,11
66,94
65,38
25. Орловская звезда
72,98
70,92
65,15
61,23
67,92
67,64
26. Мармеладница
69,82
72,24
68,12
63,41
70,24
68,77
НСР0,5
         
2,65
Влажность почвы, %
20,81
20,61
21,67
19,23
20,55
20,57

* - существенно превышают контроль

По потере воды в процессе завядания (до 10 %) основная масса сортов вошла в группу устойчивых, а по возрастанию водного дефицита (20-30 %) – среднеустойчивых к засухе. По этим двум показателям засухоустойчивости выделяются сорта Коралл и Альфа, у которых увеличение водного дефицита меньше 20 %, а снижение оводнённости4,85 и 5,10 % соответственно. К засухоустойчивым сортам можно отнести Голландскую красную и Йонкер ван Тетс. Наименьшую засухоустойчивость проявили сорта: Красная Виксне, Валентиновка, Роза, Дана, повышение водного дефицита у которых составило 35,20…38,43 %.

5. Основные показатели водоудерживающей способности.
Сорт
Оводнённость тканей, %
Водный дефицит, %
Первоначальная
После 4 ч. подсушивания
Снижение оводнённости
Первоначальный
 
После 4 ч. подсушивания
 
Повышение водного дефицита
1. Скороспелая
67,43
57,73
9,70
9,80
40,86
31,06
2. Нива
67,87
59,02
8,85
8,09
37,36
29,27
3. Йонкер ван Тетс
67,16
61,22
5,94
9,06
29,03
20,97
4. Вика
63,10
53,93
9,17
9,93
38,23
28,30
5.Красная Виксне
65,23
52,38
12,85
8,40
43,70
35,20
6.Ранняя сладкая
66,57
55,08
8,49
9,63
36,78
27,15
7. Газель
61,54
51,21
10,33
13,06
42,97
29,91
8. Белка
67,19
59,35
7,84
8,11
34,11
26,00
9. Ася
63,66
56,58
7,08
11,20
34,58
23,38
10. Роза
64,56
50,80
13,66
12,08
48,18
36,10
11.Щедрая
68,71
61,35
7,36
8,58
33,89
25,31
12. Асора
68,32
57,73
10,59
7,08
32,32
25,24
13. Альфа
67,98
62,88
5,10
8,78
27,26
18,48
14. Осиповская
65,67
59,03
6,64
11,42
35,17
23,75
15. Коралл
67,47
62,62
4,85
8,23
25,72
17,49
16. Белая Потапенко
67,75
59,74
8,01
12,66
37,06
24,40
17. Баяна
65,22
56,29
8,93
12,00
39,94
27,94
18. Орловчанка
63,10
56,28
6,82
9,33
34,55
25,22
19. Голландская красная (к.)
67,35
60,67
6,68
8,75
29,29
20,54
20. Дана
63,80
47,52
16,28
8,73
47,16
38,43
21. Дар Орла
66,89
58,15
8,74
11,85
33,22
21,37
22.Устина
63,96
55,89
8,07
10,36
35,29
24,93
23. Валентиновка
71,14
58,79
12,35
8,57
39,99
31,42
24. Подарок лета
71,64
63,96
7,68
12,26
37,73
25,47
25. Орловская звезда
66,27
57,59
8,68
8,74
36,57
27,83
26. Мармеладница
67,23
56,72
10,51
7,02
37,54
29,62

Проведённые исследования показали, что оводнённость листьев красной смородины в мае достаточно высокая – около 70 % и выше. Засушливые условия во второй половине мая, приводящие к дефициту воды более 10 %, вызывают осыпание молодой завязи. Наибольший расход воды приходится на июнь и июль – месяцы наиболее активных ростовых процессов, формирования урожая, закладки генеративных органов. В конце июля уже отмечается повышение содержания воды в тканях листа.

С помощью метода лабораторного завядания выделены сорта с высокой водоудерживающей способностью (снижение оводнённости менее 10 %, возрастание водного дефицита в пределах 20 %): Альфа, Коралл, Йонкер ван Тетс, Голландская красная. По увеличению водного дефицита после завядания основная масса сортов относится в группу со средней засухоустойчивостью. Низкую засухоустойчивость показали сорта: Красная Виксне, Валентиновка, Роза, Дана.