К ИНДИКАЦИОННОЙ ЗНАЧИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИСТЬЕВ В РАЗЛИЧНЫЕ ПО БЛАГОПРИЯТНОСТИ ВЕГЕТАЦИОННЫЕ ПЕРИОДЫ

Полный текст

Для Самарской области, территория которой распределяется между природны- ми условиями лесостепи и степи, имеются значительные возможности развития ре- гионального промышленного садоводства. Биоклиматические условия характеризу- © Кавеленова Л. М., Савицкая К. А., Петрова А. Б., Кравцева А. П., Антипенко М. И., Кузнецов А. А., 2015. Кавеленова Людмила Михайловна (biotest@samsu.ru), заведующая кафедрой экологии, ботаники и охраны природы; Савицкая Кристина Андреевна (23.kristya_sav@mail.ru), магистрант биологичесмкого факультета; Петрова Анна Борисовна (viksian@yandex.ru), аспирант биологического факультета Самарского государственного университета, 443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1; Кравцева Анастасии Павловна (kravceva89@mail.ru), аспирант химико-биологического факультета Самарской государственной областной академии (Наяновой), 443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 196; Антипенко Мария Ивановна (antipenko28@rambler.ru), старший научный сотрудник; Кузнецов Анатолий Александрович (golden-apple08@mail.ru), старший научный сотрудник ГБУ СО НИИ «Жигулевские сады», 443072, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 18 км. ются достаточным уровнем тепла [1], сум- ма активных температур делает возмож- ным выращивание обычных для умеренной зоны плодовых культур семейства Розо- цветные - семечковых (яблоня, груша), косточковых (вишня, слива), в последние годы приобретают распространение (в лю- бительском садоводстве) абрикос, череш- ня, хеномелес, боярышник полумягкий. Присущие региону неблагоприятные осо- бенности погодных условий в периоды зи- мовки (экстремальные зимние температу- ры, чередование оттепелей и морозов) и вегетации (заморозки, засухи, экстремаль- но высокие температуры), а также их при- чудливое сочетание в различные годы обеспечивают территории характеристику «района рискованного земледелия». По- этому использование в промышленных и любительских садах высоко адаптирован- ных сортов, преимущественно местной се- лекции, определяет исключительную важ- ность научно-исследовательских работ, выполняемых коллективом НИИ «Жигу- левские сады» [2]. В данной статье обсуждается факти- ческий материал, полученный в ходе мно- голетнего изучения образцов листьев пло- довых культур - сортов груши и земляни- ки садовой, большая часть которых имеет местное происхождение. Условия и методы исследований Проведение скрининга экофизиологи- ческих показателей листьев выполняли для листьев 23 сортов груши и 13 сортов зем- ляники садовой.. Образцы сортов груш от- бирались канд. с/х наук А. А. Кузнецовым, листьев земляники - канд. с/х наук М. И. Антипенко ежемесячно с июня по сентябрь в вегетационные периоды 2012, 2013 и 2014 гг., помещались в отдельные для каждого сорта пластиковые пакеты, снабженные этикетками и немедленно пе- редавались для последующего лаборатор- ного изучения в лабораторию фитоиндика- ции Самарского государственного универ- ситета по схеме, детально описанной в предыдущей нашей работе [3]. Результаты и их обсуждение Скрининг экофизиологических пока- зателей листового аппарата, проводящийся в различные сезоны вегетации, может дать информацию для сравнения адаптивных возможностей различных сортов в местных условиях произрастания [4]. Продемонст- рируем это на примере показателей зольно- сти и массы единицы листовой поверхно- сти у изучавшихся сортов груши для трех вегетационных периодов - 2012, 2013 и 2014 гг. Вегетационный период 2012 г. был наиболее благоприятным для растений, без проявлений острого дефицита влаги. В 2013 г. выраженность стрессовых условий (почвенная и грунтовая засуха, высокие температуры) можно было признать сред- ней, в 2014 г. стрессовые условия просле- живались большую часть вегетационного периода. Для сравнения особенностей структуры и состава листьев у различных сортов груши мы применили следующий вариант экспертной оценки показателей. Для изучаемых нами показателей ли- стьев был определен средний для вегетаци- онного периода уровень значений. Приняв вегетационный период 2012 г. за наиболее благоприятный для растений, впоследствии его показатели использовали в качестве ус- ловного уровня контроля (100 %). Сопоставляя с ним данные 2013 г. (с умеренной выраженностью стрессовых условий) и 2014 г. (выраженность стрессов более значительна), получили следующее (рис. 1). От условного контроля (показате- лей 2012 г.) данные, полученные в 2013 и 2014 г., в различной степени отклонялись: как возрастали, так и резко уменьшались. Сохранение при стрессовых условиях по- казателей на уровне, слабо отличающемся от нормы, мы рассматривали как подтвер- ждение достаточно высокой устойчивости сорта к абиотическим стрессам летнего периода. Данную зависимость мы отметили для сортов Журавлинка, Румяная Кедрина, Александра (отклонение от уровня 2012 г. менее 20 %), близкими к этому состоянию были Жигулинка, Лебедушка, Скромница, Чижовская, Галиана, Волшебница, у сортов Самарянка и Герда при слабом снижении части показателей некоторые, напротив, слабо повышались. Сорт Воложка отличал- ся от остальных возрастанием всех рас- сматриваемых показателей в условиях стрессовой нагрузки, что можно рассмат- ривать как момент активного сопротивле- ния, в котором задействованы внутренние ресурсы растения. Это сильнее всего про- явилось в повышении массы единицы пло- щади (развитие более склерофильной структуры листьев в ответ на дефицит вла- ги), довольно слабо - в повышении зольно- сти листьев. Возрастание склерофильности листовых пластинок отмечалось в значи- тельной степени у сортов Даренка, Маршал Жуков, слабее было выражено у сортов Краса Жигулей и Кристина. Таким образом, адаптивные измене- ния листового аппарата у различных сор- тов груш в стрессовых условиях проде- монстрировали два варианта результатов - сохранение сортоспецифической «нормы» (полностью - Журавлинка, Румяная Кед- рина, Александра, на близком уровне - Жигулинка, Лебедушка, Скромница, Чи- жовская, Галиана, Волшебница, Самарян- ка и Герда) либо перестройка структуры листа с повышением массы единицы плот- ности (сорта Даренка, Маршал Жуков, в меньшей степени - Краса Жигулей, Кри- стина). Разность с показателями 2012 г, % 80 Зольность в 2013 г. 60 Зольность в 2014 г. Масса единицы листовой 40 поверхности в 2013 г. Масса единицы листовой поверхности в 2014 г. 20 0 -20 -40 Жигулинка Лебедушка Ранняя Румяная Кедрина Самарянка Скромница Средневолжская Александра Воложка Даренка Осенняя крупноплодная Чижовская Маршал Жуков Усолка Галиана Волшебница Герда Самарская красавица Лакомка Журавлинка Краса Жигулей Кристина Самарская зимняя -60 Рис. 1. Анализ структурно-функциональных особенностей листьев сортов груши в 2013 и 2014 гг. в сравнении с показателями вегетационного периода 2012 г. Разница с уровнем 2012, % 80 Сумма фотосинтетических пигментов в 2013 г. Сумма фотосинтетических пигментов в 2014 г. 60 Зольность в 2013 г. Зольность в 2014 г. Масса единицы листовой 40 поверхности в 2013 г. Масса единицы листовой поверхности в 2014 г. 20 0 -20 Блестящ ая Ж анна Звездо чка Зенга-Зенгана И збранница И сточ ник Кам а Карм ен Л орд Скр ом ница Фестиваль ная -40 Рис. 2 Анализ структурно-функциональных особенностей листьев сортов земляники в 2013 и 2024 гг. в сравнении с показателями вегетационного периода 2012 г. Аналогичный анализ был выполнен и для листьев земляники садовой (рис.2). От уровня показателей 2012 г. (условный контроль) значения 2013 и 2014 гг. могли отклоняться как в сторону снижения, так и возрастать. Сохранение при стрессо- вых условиях показателей на уровне, слабо отличающемся от нормы, мы отметили для сортов Блестящая, Фестивальная (отклоне- ние от уровня 2012 г. менее 20 %); близка к данной зависимость у сортов Жанна, Звез- дочка, Зенга-Зенгана, Лорд. Возрастание показателей (всех или части) в условиях стрессовой нагрузки можно рассматривать как момент активно- го сопротивления, в котором задействова- ны внутренние ресурсы растения. Это ка- сается повышения массы единицы площади (развитие более склерофильной структуры листьев в ответ на дефицит влаги), повы- шения количества фотосинтетических пиг- ментов (сильнее всего выражено у сортов Кармен, Кама, частично - Скромница, Ис- точник, Избранница, Лорд). Снижение суммы пигментов в 2013 г. у сортов Жанна, Зенга-Зенгана, Блестящая, Лорд мы сочли доказательством того, что именно ранее наступление засушливых ус- ловий сильнее затрудняет формирование пигментного аппарата у данных сортов земляники садовой. Заключение Таким образом, сохранение при стрессовых условиях структурно-функцио- нальных показателей листьев груши на уровне условной нормы отмечено для сор- тов Журавлинка, Румяная Кедрина, Алек- сандра, к ним приближались сорта Жигу- линка, Лебедушка, Скромница, Чижовская, Галиана, Волшебница, у сортов Самарянка и Герда при слабом снижении части показателей некоторые слабо повышались. Сорт Воложка отличался возрастанием всех рас- сматриваемых показателей в условиях стрессовой нагрузки, что можно рассмат- ривать как момент активного сопротивле- ния, в котором задействованы внутренние ресурсы растения. Сохранение при стрессовых условиях показателей на уровне, слабо отличавшем- ся от нормы, демонстрировали сорта зем- ляники садовой Блестящая, Фестивальная (отклонение от уровня 2012 г. менее 20 %), близкими к ним по значению оказа- лись Жанна, Звездочка, Зенга-Зенгана, Лорд.

Об авторах

Людмила Михайловна Кавеленова

Самарский государственный университет

Email: biotest@samsu.ru
443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1

Кристина Андреевна Савицкая

Самарский государственный университет

Email: 23.kristya_sav@mail.ru
443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1

Анна Борисовна Петрова

Самарский государственный университет

Email: viksian@yandex.ru
443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1

Анастасии Павловна Кравцева

Самарская государственная областная академия (Наяновой)

Email: kravceva89@mail.ru
443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 196

Мария Ивановна Антипенко

ГБУ СО НИИ «Жигулевские сады»

Email: antipenko28@rambler.ru
443072, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 18 км

Анатолий Александрович Кузнецов

ГБУ СО НИИ «Жигулевские сады»

Email: golden-apple08@mail.ru
443072, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 18 км

Список литературы

Дополнительные файлы