Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИЙ ВИДОВ SALIX НА ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЛЕВЫМИ РАСТВОРАМИ'

ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИЙ ВИДОВ SALIX НА ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЛЕВЫМИ РАСТВОРАМИ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
34
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
SALIX LEDEBOURIANA VAR PYRAMIDALIS / SALIX MATSUDANA KOIDZ / СЕМЕНА / ВСХОЖЕСТЬ / ПОДРОСТКИ / СЕЯНЦЫ / КОРНЕВОЙ ОТТОК / ЭНЕРГИЯ ПРОРАСТАНИЯ / СОЛЕВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Вергунова Анастасия Аркадьевна, Бабухин Иван Николаевич, Сокольская Ольга Борисовна

В условиях засоленных почв важна солеустойчивость зеленых насаждений. Виды деревьев и кустарников имеют различные особенности выживания при солевом воздействии на них. Выявление наиболее солеустойчивых актуально и необходимо. Новизна исследования: выявлена возможность выращивания видов Salix в условиях засоления почв, что имеет практическую значимость как для территорий Левобережья, так и некоторых участков Правобережья Саратовской области. Испытания проводились в период 2020-2022 гг. В статье сравниваются результаты прорастания семян, корневого оттока Na+ и K+ и изменения листьев двух видов ивы (Salix matsudana Koidz. и Salix ledebouriana var. pyramidalis) при солевом воздействии. Был применён сравнительный анализ воздействия растворами NaCl различной концентрации. Salix ledebouriana var. pyramidalis показал более высокую скорость прорастания семян и отток Na+ из корней проростков, чем Salix matsudana Koidz. при солевом воздействии на них. Установлено, что при обработке 200 мМ NaCl семена S. ledebouriana var. Pyramidalis имели всхожесть 23%, тогда как семена S. matsudana Koidz. не проросли. Тем не менее в необработанных контрольных условиях оба вида показали одинаковую всхожесть (+ 75%). Результаты исследования показали, что S. ledebouriana var. pyramidalis имеет более высокую солеустойчивостью, чем S. matsudana Koidz, и является наиболее перспективным видом для озеленения и улучшения комфортной среды на засоленных и щелочных почвах населенных пунктов Саратовской области.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Вергунова Анастасия Аркадьевна, Бабухин Иван Николаевич, Сокольская Ольга Борисовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDIES OF SALIX SPECIES REACTIONS TO SALINE SOLUTIONS EXPOSURE

In saline soils conditions, the salt resistance of green plantings is important. Trees and shrubs species have different features of survival under salt exposure to them. Identification of the most salt-resistant of them is relevant and necessary. The novelty of the study: the possibility of Salix species growing in conditions of soil salinization has been revealed, which is of practical importance both for the territories of the Left Bank and some sections of the Right Bank of the Saratov region. The tests were carried out in the period 2020-2022. The article compares the results of seed germination, root outflow of Na+ and K+ and changes in the leaves of two willow species (Salix matsudana Koidz. and Salix ledebouriana var. pyramidalis) with salt exposure. A comparative analysis of the NaCl solutions of different concentrations effects was applied. Salix ledebouriana var. pyramidalis showed a higher rate of seed germination and outflow of Na+ from the roots of seedlings than Salix matsudana Koidz. with salt exposure to them. It was found that when processing 200 mM NaCl seeds of S.ledebouriana var. pyramidalis had a germination rate of 23%, while the seeds of S. matsudana Koidz. did not germinated. Nevertheless, under untreated control conditions, both species showed the same germination (± 75%). The results of the study showed that S. ledebouriana var. pyramidalis has a higher salt tolerance than S. matsudana Koidz, and is the most promising species for landscaping and improving a comfortable environment on saline and alkaline soils of the Saratov region settlements.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИЙ ВИДОВ SALIX НА ВОЗДЕЙСТВИЯ СОЛЕВЫМИ РАСТВОРАМИ»

4.1.6. - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (сельскохозяйственные науки)

УДК 630.181. 351/ 631.53/ 635.9 DOI: 10.34736/FNC.2023.120.1.009.58-64

Исследования реакций видов Salix на воздействия солевыми растворами

Анастасия Аркадьевна Вергуновам, e-mail: aelestel@mail.ru, ORCID: 0000-0002-0200-4721 Иван Николаевич Бабухин, ORCID: 0000-0002-0778-8609 Ольга Борисовна Сокольская, д.с.-х.н., ORCID: 0000-0003-1723-1289 Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, e-mail: sokolskaya.olg@yandex.ru , 410012, улица Советская 60, Саратов, Россия

Аннотация. В условиях засоленных почв важна солеустойчивость зеленых насаждений. Виды деревьев и кустарников имеют различные особенности выживания при солевом воздействии на них. Выявление наиболее солеустойчивых актуально и необходимо. Новизна исследования: выявлена возможность выращивания видов Salix в условиях засоления почв, что имеет практическую значимость как для территорий Левобережья, так и некоторых участков Правобережья Саратовской области. Испытания проводились в период 2020-2022 гг. В статье сравниваются результаты прорастания семян, корневого оттока Na+ и K+ и изменения листьев двух видов ивы (Salix matsudana Koidz. и Salix ledebouriana var. pyramidalis) при солевом воздействии. Был применён сравнительный анализ воздействия растворами NaCl различной концентрации. Salix ledebouriana var. pyramidalis показал более высокую скорость прорастания семян и отток Na+ из корней проростков, чем Salix matsudana Koidz. при солевом воздействии на них. Установлено, что при обработке 200 мМ NaCl семена S. ledebouriana var. Pyramidalis имели всхожесть 23%, тогда как семена S. matsudana Koidz. не проросли. Тем не менее в необработанных контрольных условиях оба вида показали одинаковую всхожесть (+ 75%). Результаты исследования показали, что S. ledebouriana var. pyramidalis имеет более высокую солеустойчивостью, чем S. matsudana Koidz, и является наиболее перспективным видом для озеленения и улучшения комфортной среды на засоленных и щелочных почвах населенных пунктов Саратовской области.

Ключевые слова: Salix ledebouriana var. pyramidalis, Salix matsudana Koidz., семена, всхожесть, подростки, сеянцы, корневой отток, энергия прорастания, солевое воздействие.

Финансирование. Работа реализована по теме ВИП ГЗ (важнейший инновационный проект государственного значения) по распоряжению Правительства РФ номер 2515-р от 02.09.2022 «Разработка принципов построения и обеспечения функционирования системы мониторинга опустынивания территории аридных, субаридных и сухих субгумидных регионов» в части подготовки структуры и методики разработки субрегиональной национальной программы действий по борьбе с опустыниванием (НПДБО) Саратовской области на базе ФГБОУ ВО «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова».

Цитирование. Вергунова А.А., Бабухин И.Н., Сокольская О.Б. Исследования реакций видов Salix на воздействия солевыми растворами // Научно-агрономический журнал. 2023. № 1 (120). С. 58-64. DOI: 10.34736/FNC.2023.120.1.009.58-64

Поступила в редакцию: 13.12.2022 Принята к печати: 15.03.2023

Введение. Значительное количество земель в Российской Федерации имеют те или иные засоления с подтоплением или близким расположением грунтовых вод, включая территории Саратовской ^ области. Часть из них засаливаются при помощи д. реагентов в зимнее время, в связи с этим необхо-^ димо решать задачу о введении биоразнообразия солеустойчивых зеленых насаждений в населен-| ных пунктах.

Проблемами озеленения населенных пунктов >1 на засоленных почвах и их решению уделялось

0 много внимания. Например, опыты выращивания

1 растений на засоленных почвах Поволжья рас-| сматривались в работах Аблязова Д.Г., Ефремовой & К.Н., Сокольской О.Б., Сальникова А.Л. [1], Буланого £ Ю.И., Чеботаревой О.В. [3], Лысенко Т.М. [9]. Культ тивированию растений на засоленных почвах в I России уделяли особое внимание такие учёные,

как Бадран А., Савин И.Ю. [2], Иванищев В.В., Ев-грашкина Т.Н., Бойкова О.И., Жуков Н.Н. [6], Кулакова Н.Ю., Шабанова Н.П. [7].

Галофитная растительность представлена в работах Новиковой Л.А, Васюкова В.М., Горбушиной Т.В., Пчелинцевой Т.И. [10], Савича В.И., Сорокина А.Е., Мохаммади Ш., Ахмада Р., Нафетдинова Ш.Ш. [11], Сокольской О.Б., Аблязова Д.Г. [12].

Известна одна из пород зеленых насаждений, приспособленная к повышенному уровню грунтовых вод - Salix, но не установлено, какие именно виды ивы солеустойчивы, несмотря на то, что зарубежные специалисты из Китая моделировали среду солевого стресса «...в системе гидропоники с различными концентрациями NaCl в однолетних ветвях Salix alba L. в качестве тестовых материалов». Они изучали их рост, а также поглощение, транспортировку и распределение ионов в корнях

^ - Для контактов / Corresponding author

и листьях, включая изменение параметров фотосинтетической флуоресценции через 20 дней в условиях гидропоники [14]. Исследовались механизмы реакции растений на засоленно-щелочной стресс [15].

Тем не менее не было исследований видов Salix на солевой стресс в условиях Саратовского Поволжья. В связи с этим нами были проведены исследования реакций двух видов Salix при воздействии на них солевыми препаратами. В научном отношении такие исследования позволяют расширить представления о перспективности ив в озеленении территорий с засоленными почвами, что повысит биоразнообразие в населенных пунктах.

Целью исследования явилось сравнение прорастания семян, корневого оттока Na+ и K+ и изменений листьев двух видов ивы (Salix matsudana Koidz. и Salix ledebouriana var. pyramidalis) при солевом воздействии.

Материал и методика исследования. Исследования проходили в лабораторных условиях и проводились в форме испытания всхожести семян видов Salix matsudana Koidz. и Salix ledebouriana var. pyramidalis. Испытания велись в период 20202022 гг.

Использовался сравнительный анализ двух видов Salix на воздействие растворами NaCl различной концентрации.

Тест на всхожесть семян проводили следующим образом: семена двух видов ив в количестве 40 шт. высевали в чашках Петри с фильтровальной бумагой, содержащих дистиллированную воду (контроль) или растворы NaCl различной концентрации (100, 150 и 200 мМ). Эти семена культивировали в течение недели при постоянной температуре +22 °C, также измеряли скорость прорастания семян, энергию прорастания и индекс всхожести. Повтор-ность эксперимента - 4 раза.

Определяли всхожесть семян отношением числа проросших семян к общему числу семян, взятых для проращивания, выраженную в процентах: В = n / Nx100, где В - всхожесть, n - число проросших семян, N - число взятых на анализ семян.

Устанавливали количественное значение энергии прорастания подсчётом семян, нормально проросших за первые 4 дня, деленных на общее их количество. Далее результат умножали на 100%.

Скорость прорастания семян находили средневзвешенным количеством дней, за которое прорастает одна семянка. Этот показатель рассчитывали по формуле:

V = (A1 x 1) + (A2 x 2) +...+ (An x n), п (A1+A2+ ...+An),

где: Vi] - скорость прорастания семян (суток), A(n) - количество семян, проросших в 1, 2,..n сутки прорастания; 1, 2,..n - сутки проращивания семян.

Далее выявляли индекс всхожести (GI) по формуле: GI = £ (Gt/Dt), где Gt -количество проросших семян в день t, а Dt - время, соответствующее Gt в днях, которую использовали из методики Zhai K., Ji Z., Jiang D., Zhao, G., Zhong, T. [16], а также указанной

методики в исследовании учёных А. Бадрана, И.Ю. Савина [2].

Измерение оттока Na+ и K+ проводились таким образом: проростки, выращенные в дистиллированной воде, использовали для замера выхода Na+ и K+. Гидропонные проростки (недельные) подвергали воздействию дистиллированной воды (контроль) или раствора NaCl (50 и 100 мМ) в течение 12 ч, а сегменты корней фиксировали в мерном растворе (0,1 мМ KCl, 0,1 мМ CaCl 2, 0,1 мМ), мМ MgCl 2, 0,5 мМ NaCl и 0,3 мМ MES, pH 5,8) для измерения потока Na+. Чистые потоки Na+ и K+ были измерены с использованием методов фитотестирования, которые используются в Российской Федерации, как наиболее короткий срок экспонирования - метод фитотестирования ФР.1.39.2006.02264 подразумевает процедуру, длительностью до 7 суток [4,5,8]. Методику определения всхожести семян применяли по государственным стандартам ГОСТ 13056.6-97 (Семена деревьев и кустарников: Метод определения всхожести / В указателе «Национальные стандарты» 2012 год ОКС 65.020.40. - URL: https://docs.cntd.ru/ document/1200025567).

Исследования опирались на методы и способы фитотестирования почв, описанные в работе Тишина А.С., Тишиной Ю.Р. [13].

Измерение содержания Na+ и K+ испытывали следующим образом: двухмесячные проростки, выращенные в почве (1,5 кг), орошали раствором соли (500 мл) различной концентрации (0, 50, 100, 150 и 200 мМ) в течение трёх суток. После обработки засолением образцы листьев сеянцев собирали, взвешивали и сушили. Высушенные образцы взвешивали, а затем расщепляли в 8 мл HNO3 и 3 мл H2O2 в течение 50 мин при 180 °C с использованием прибора для микроволнового разложения. Содержание Na + и K+ в листьях измеряли методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-OES, ИСП-ОЭС) [8], использовали методики количественного определения методами атомно-эмиссионной спектрометрии (ИСП-АЭС) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС).

Объектами исследования стали виды Salix matsudana Koidz. и Salix ledebouriana var. Pyramidalis, которые ранее нами были высажены в парке города Вольск Саратовской области в возрасте 5-8 лет, Ч и от которых мы брали материал в виде семян для g исследования, а также их двухмесячные пророст- р ки, выращенные в почве (1,5 кг) с орошением рас- g твором NaCl (500 мл) различной концентрации (0, | 50, 100, 150 и 200 мМ) в течение трёх суток (конец С апреля 2022 г.), были высажены в местах с повы- S шенным содержанием соли. у

Результаты и их обсуждение. В результате "g исследования нами установлено, что всхожесть, ^ энергия прорастания и индекс всхожести семян 1 S.ledebouriana var. Pyramidalis оказались значи- ) тельно выше, чем у S. matsudana Koidz. при обра- 0 ботке 150 и 200 мМ NaCl (рисунки 1.1-1.4). 3

Sled Smat Sled Smat

- ii , ■ < ■ >v A 1 -. "V - Л <4 ^ *

Контроль H2O NaCl (100 мМ)

Sled Smat Sled Smat

- * - \ ' ' * ЧЧ'ч" ® - \ * « ^ » » % , , » * t ** 1 . * i ^ ,1 ..■1 .

NaCl (150 мМ) NaCl (200 мМ)

Рисунок 1.1. Соотношение скорости прорастания семян S. ledebouriana var. Pyramidalis (S|ed) и S. matsudana Koidz. (Smat) в условиях нормальных и в ситуациях с добавлением солевого раствора разной концентрации

90

80

к 70

s

T я 60

H

о

ra 50

Q.

О

а 40

с

л 30

о

о а 20

о

и 10

0

67

Ь 65

\

\

\

27

\ V

Контрол ь (Н20}

100

150

200

NaCI (mM)

Sied Smat

Рисунок 1.2. Всхожесть семян и проращиваемых на фильтровальной бумаге, на контроле и в растворе №С1 (100, 150 и 200 мМ) (7 суток)

со гм о гм

о

гм

и

30 80 ■ 70 60 50 . 40 30 ' 20 10 о

83

\

\ \

te

X

Л S.

Контроль (Н20)

Sled Smat

NaCI (mM}

га I

Рисунок 1.3. Энергия прорастания семян

Рисунок 1.4. Индекс всхожести семян (7 суток)

Установлено, что при обработке 200 мМ NaCl семена S.ledebouriana var. Pyramidalis имели всхожесть 23%, тогда как семена S. matsudana Koidz. не проросли. Тем не менее в необработанных контрольных условиях оба вида показали одинаковую всхожесть (+77%).

Следует отметить, что потоки Na+ и K+ в корнях проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis и S. matsudana Koidz. сравнивали с помощью методов фитотестирования. Результаты этого исследования показали, что обработка NaCl вызывала увеличение скорости оттока Na+ и K+ в корнях обоих проростков и что скорость оттока Na+ и K+ из корней Sled превышала скорость оттока у Smat в условиях солевого воздействия. В контрольных условиях существенной разницы между Na+ и K+ не наблюдалось, в них оба вида демонстрировали слабый отток Na+ и K+, что видно на рисунках 2.1, 2.2.

Таким образом, данные указывают на то, что S. ledebouriana var. Pyramidalis имеет более высокую скорость прорастания семян и способность корней проростков абсорбировать Na+ и K+ в условиях солевого стресса, чем у S. matsudana Koidz.

Нами были проведены сравнительные анализы влияние солевого воздействия на рост сеянцев двух видов ивы (рисунки 3.1, 3.2).

Определено, что после обработки NaCl (150 мМ) содержание Na+ в листьях S. ledebouriana var. Pyramidalis стало меньше по сравнению с листьями S. matsudana Koidz. на 0,14 г/кг сухого вещества, а содержание K+ наоборот несколько выше на 3 г/кг сухого вещества, чем в листьях S. matsudana Koidz. Однако при увеличении дозы соли до 200 мМ наступает дефицит K+ у двух исследуемых видов, что выразилось в вымирании подроста.

К тому же листья S. ledebouriana var. Pyramidalis обнаружили меньшее снижение сырой массы и максимальной фотохимической эффективности (Fv/Fm), чем листья S. matsudana Koidz., но они не показали разницы в сухой массе (рисунки 3.3-3.5). Однако при max обработке солью Fv/Fm у одного и другого вида с разницей в 10% (у S. ledebouriana var. Pyramidalis выше значение, а у S. matsudana Koidz. ниже), а следовательно, устойчивее к засолению.

Данные результаты показали, что у S. ledebouriana var. Pyramidalis в листьях наблюдается меньшее накопление Na+, и потери воды меньше при солевом воздействии, чем у S. matsudana Koidz. Ограничение поступления соли (преимущественно Na +) корнями и поддержание более низкого накопления Na + в тканях или клетках является одной из основных стратегий солеустойчивости, выработанных растениями.

Рисунок 2.1. Средняя скорость выхода Na+ S. ledebouriana var. Pyramidalis (S|ed) и S. matsudana Koidz. (Smat) в контрольных (нормальных) условиях и в условиях солевого воздействия

Рисунок 2.2. Средняя скорость выхода K+ S. ledebouriana var. Pyramidalis (S|ed) и S. matsudana Koidz. (Smat) в контрольных (нормальных) условиях и в условиях солевого воздействия

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,5 0,45 0,4 0,35 _ 0,3

та

С 0,25

41

Ï 0,2 а

й 0,15 ОД 0,05 О

0,23

0,4

■Sled Smat

Контроль (Н20)

NaCl (mM)

Рисунок 3.1. Сравнительный анализ фенотипов проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis (Sled) и S. matsudana Koidz. (Smat) в контрольных (нормальных) условиях и в условиях солевого воздействия на содержание Na+

? ûj

га ш Ï

20 ^^Sled

14

14 13 12 ^ 12 9

9 9 Smat

Контроль (Н20)

NaCl (mM)

Рисунок 3.2. Сравнительный анализ фенотипов проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis (Sled) и S. matsudana Koidz. (Smat) в контрольных (нормальных) условиях и в условиях солевого воздействия на содержание K+

м о

M со

i

S 40

20 0

100 98 98

100 91 82

84 82

Контроль 50

(н2о)

NaCI (mM)

»Sied Smat

Рисунок 3.3. Сравнительный анализ фенотипов проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis (Sled) и S. matsudana Koidz. (S ,) свежей массы листвы

mat-*

100 97

92 84

77

»Sied Smat

Контроль 50 (HjO)

100

150

NaCI (mM)

Рисунок 3.4. Сравнительный анализ фенотипов проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis (Sled) и S. matsudana Koidz. (Smat) сухой массы листвы

120 100 80

£

£ 60 uV

Lli

40 20 0

100

Контроль (H20)

NaCI (mM)

»Sled Smat

Рисунок 3.5. Сравнительный анализ максимальной фотохимической эффективности листьев (Fv/Fm)

Заключение. Таким образом, по результатам исследования можно сделать следующие выводы: 1) определено, что в листьях S. ledebouriana var. Pyramidalis накопление Na+ при солевом воздействии меньше, чем в листьях S. matsudana Koidz., соответственно потери воды меньше, поэтому сеянцы вида S. ledebouriana var. Pyramidalis устойчивее к NaCl, чем S. matsudana Koidz.; 2) установлено, что более высокий выход Na+ в корнях может снизить накопление Na+ и его токсическое действие при солевом воздействии; 3) выявлено, что ограничение поступления соли (главным образом Na+) корнями и поддержание более низкого накопле-т ния Na+ в тканях или клетках растений является о одной из основных стратегий солеустойчивости gy исследуемых видов зеленых насаждений; 4) удо-^ стоверено, что более активная способность кор"" невого оттока Na+ и меньшее накопление Na+ ли-^ стьями проростков S. ledebouriana var. Pyramidalis в ^ условиях солевого воздействия способствовали их g солеустойчивости.

| Следовательно, считаем, что S. ledebouriana var. | Pyramidalis имеет возможность стать одним из g самых привлекательных видов растений для озеро ленения населенных пунктов на территориях не о только увлажненных грунтов, но на засоленных и щелочных почвах.

га Л

Литература:

1. Аблязов Д.Г., Ефремова К.Н., Сокольская О.Б., Сальников А.Л. Технология посадки декоративных растений на засоленных почвах Заволжья // Аграрный научный журнал. 2017. № 5. С.3-7.

2. Бадран А., Савин И.Ю. Морфологический отклик горького миндаля (Prunus Amygdalus) на азотное нано-удобрение на ранних стадиях развития // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2017. Т. 12. № 4. C. 312-322. DOI: 10.22363/2312-797X-2017-12-4-312-322

3. Буланый Ю.И., Чеботарева О.В. Очерк истории изучения галофильной флоры Саратовской области // Экология и география растений и сообществ Среднего Поволжья. Тольятти: Кассандра, 2011. С. 64-71.

4. Воронина Л.П., Поногайбо К.Э. Подход к выбору методов фитотестирования для исследования почв //Агрохимия. 2021, № 9. С. 75-79. DOI: 10.31857/ S000218812109012X

5. Горшкова Т.А., Макаренко Е.С., Казакова Е.А., Амосова Н.В., Павлова Н.Н., Мартиросян Ю.М. Анализ методов фитоиндикации и фитотестирования антропогенного нарушения среды на примере модельных растительных сообществ // Научные ведомости. Серия Естественные науки. 2013. № 3 (146). Выпуск 22. С.8-13.

6. Иванищев В.В., Евграшкина Т.Н., Бойкова О.И., Жуков Н. Н. Засоление почвы и его влияние на растения // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 3. С. 28-42.

7. Кулакова Н.Ю., Шабанова Н.П. Засоление почв -

одна из проблем городского озеленения // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2019. С.127-131.

8. Литвинский В.А., Гришина Е.А., Носиков В.В., Суш-кова Л.О. Атомно-эмиссионная спектрометрия и микроволновая минерализация как комплексный инструментальный подход для определения содержания свинца в растениях и продукции растениеводства // Плодородие. 2018. № 6(105). С. 58-62. DOI 10.25680/ S19948603.2018.105.19

9. Лысенко Т. М. Растительность засоленных почв Поволжья в пределах лесостепной и степной зон. Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2016. 329 с.

10. Новикова Л.А, Васюков В.М., Горбушина Т.В., Пче-линцева Т.И. Галофитная растительность Малосердо-бинского района Пензенской области // Самарский научный вестник. 2021. Т. 10. № 3. С. 77-86. DOI 10.17816/ snv2021103111

11. Савич В.И., Сорокин А.Е., Мохаммади Ш., Ахмад Р., Нафетдинов Ш.Ш. Оптимизация развития растений при засолении почв // Вестник Хорезмской академии Маъмуна. 2020. № 8. С. 50-53.

12. Сокольская О.Б., Аблязов Д.Г. Особенности озеленения на засоленных почвах Поволжья // Вестник

ландшафтной архитектуры: материалы Всероссийской научно-практической интернет-конференции, посвященной 10-летию кафедры ландшафтной архитектуры РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева / Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева. М.: «Сам Полиграфист», 2014. С.7-8.

13. Тишин А.С., Тишина Ю.Р. Методы и способы фито-тестирования почв: обзор // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. №11-2 (113). С. 93-98. DOI: 10.23670/IRJ.2021.113.11.052

14. Ran X, Wang X, Gao X, Liang H, Liu B, Huang X. Effects of salt stress on the photosynthetic physiology and mineral ion absorption and distribution in white willow (Salix alba L.). PLoS ONE. 2021. 16(11): e0260086. DOI: 10.1371/ journal.pone.0260086

15. Wang Qz, Liu Q, Gao Yn и др. Обзор механизмов реакции растений на засоленно-щелочной стресс. Acta Ecologica Sinica. 2017. 37 (16): 5565-5577.

16. Zhai K., Ji Z., Jiang D., Zhao G., Zhong T. Sand Priming Promotes Seed Germination, Respiratory Metabolism and Antioxidant Capacity of Pinus massoniana Lamb. Agriculture. 2022. 12. 455. DOI:10.3390/agriculture12040455

DOI: 10.34736/FNC.2023.120.1.009.58-64

Studies of Salix Species Reactions to Saline Solutions Exposure

Anastasia A. Vergunova™, e-mail: aelestel@mail.ru, ORCID: 0000-0002-0200-4721 Ivan N. Babukhin, ORCID: 0000-0002-0778-8609 Olga B. Sokolskaya, Dr. Sci. (Agr.), e-mail: sokolskaya.olg@yandex.ru, ORCID: 0000-0003-1723-1289 Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N.I. Vavilov

410012, street Soviet, 60, Saratov, Russia

Annotation. In saline soils conditions, the salt resistance of green plantings is important. Trees and shrubs species have different features of survival under salt exposure to them. Identification of the most salt-resistant of them is relevant and necessary. The novelty of the study: the possibility of Salix species growing in conditions of soil salinization has been revealed, which is of practical importance both for the territories of the Left Bank and some sections of the Right Bank of the Saratov region. The tests were carried out in the period 2020-2022. The article compares the results of seed germination, root outflow of Na+ and K+ and changes in the leaves of two willow species (Salix matsudana Koidz. and Salix ledebouriana var. pyramidalis) with salt exposure. A comparative analysis of the NaCl solutions of different concentrations effects was applied. Salix ledebouriana var. pyramidalis showed a higher rate of seed germination and outflow of Na+ from the roots of seedlings than Salix matsudana Koidz. with salt exposure to them. It was found that when processing 200 mM NaCl seeds of S.ledebouriana var. pyramidalis had a germination rate of 23%, while the seeds of S. matsudana Koidz. did not germinated. Nevertheless, under untreated control conditions, both species showed the same germination (± 75%). The results of the study showed that S. ledebouriana var. pyramidalis

has a higher salt tolerance than S. matsudana Koidz, and is the most promising species for landscaping and improving a comfortable environment on saline and alkaline soils of the Saratov region settlements.

Keywords: Salix ledebouriana var. pyramidalis, Salix matsudana Koidz., seeds, germination, seedlings, root outflow, germination energy, salt effect

Funds.This work was implemented on the topic of MIIP SI (the most important innovative project of state importance) by order of the Government of the Russian Federation No. 2515-r dated 02.09.2022 «Development of principles for building and ensuring the functioning of a system for monitoring desertification in arid, subarid and dry subhumid y regions» in terms of preparing the structure and 0 methodology for the development of a sub-regional r national action program to combat desertification ° (NAPCD) of the Saratov region on the Federal State | Budgetary Educational Institution of Higher Education £ "Saratov State University of Genetics, Biotechnology | and Engineering named after N.I. Vavilov" basis. ^

Citation. Vergunova A.A., Babukhin I.N., H Sokolskaya O.B. Studies of Salix Species Reactions S to Saline Solutions Exposure. Scientific Agronomy — Journal. 2023. 1(120). pp. 58-64. DOI: 10.34736/ 22 FNC.2023.120.1.009.58-64 -

0

Received: 13.12.2022 Accepted: 15.03.2023 3

со

IN О CM

с?

CN

И

Reference:

1. Ablyazov D.G., Efremova K.N., Sokolskaya O.B., Salnikov A.L. Tekhnologiya posadki dekorativnykh rastenij na zasolennykh pochvakh Zavolzh'ya [Ornamental plants planting technology on saline soils of the Volga region]. Agrarnyi nauchnyi zhurnal [Agrarian Scientific Journal]. 2017. No. 5. pp. 3-7.

2. Badran A., Savin I.Yu. Morfologicheskij otklik gor'kogo mindalya (Prunus Amygdalus) na azotnoe nano-udobrenie na rannikh stadiyakh razvitiya [Morphological response of bitter almonds (Prunus Amygdalus) to nitrogen nano-fertilizer in the early stages of development]. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov [Bulletin of the Peoples' Friendship University of Russia]. Series: Agronomy and Animal Husbandry. 2017. T. 12. No. 4. pp 312-322. DOI: 10.22363/2312-797X-2017-12-4-312-322

3. Bulanyi Yu.I., Chebotareva O.V. Ocherk istorii izucheniya galofil'noiflory Saratovskoi oblasti [An essay on the halophilic flora of the Saratov region studying history]. Ekologiya i geografiya rastenij i soobshchestv Srednego Povolzh'ya [Ecology and geography of plants and communities in the Middle Volga region]. Toliatti. "Kassandra" Publ. house. 2011. pp. 64-71.

4. Voronina L.P., Ponogaibo K.E. Podkhod k vyboru metodov fitotestirovaniya dlya issledovaniya pochv [An approach to the choice of phytotesting methods for soil research]. Agrokhimiya [Agrochemistry]. 2021. No. 9. pp 75-79. DOI: 10.31857/S000218812109012X

5. Gorshkova T.A., Makarenko E.S., Kazakova E.A., Amosova N.V., Pavlova N.N., Martirosyan Yu.M. Analiz metodov fitoindikatsii i fitotestirovaniya antropogennogo narusheniya sredy na primere model'nykh rastitel'nykh soobshchestv [Analysis of methods of phytoindication and phytotesting of anthropogenic environmental disturbance by the example of model plant communities]. Nauchnye vedomosti [Scientific records]. Series: natural Sciences. 2013. No. 3 (146). Issue 22. pp.8-13.

6. Ivanishchev V.V., Evgrashkina T.N., Boikova O.I., Zhukov N.N. Zasolenie pochvy i ego vliyanie na rasteniya [Soil salinization and its effect on plants]. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle [Proceedings of Tula State University. Earth Sciences]. 2020. No. 3. pp 2842. EDN BSJTXM

7. Kulakova N.Yu., Shabanova N.P. Zasolenie pochv - odna iz problem gorodskogo ozeleneniya [Soil salinization as one of the urban gardening problems]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forest complex]. 2019. pp 127-13.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Litvinskii V.A., Grishina E.A., Nosikov V.V., Sushkova L.O. Atomno-emissionnaya spektrometriya i mikrovolnovaya mineralizatsiya kak kompleksnyi instrumental'nyi podkhod dlya opredeleniya soderzhaniya svintsa v rasteniyakh i produktsii rastenievodstva [Atomic emission spectrometry and microwave mineralization as a comprehensive instrumental approach for determining the lead content in plants and crop production]. Plodorodie [Fertility]. 2018.

6(105). pp 58-62. DOI: 10.25680/S19948603.2018.105.19

9. Lysenko T.M. Rastitel'nost' zasolennykh pochv Povolzh'ya vpredelakh lesostepnoi istepnoizon [Volga region saline soils vegetation within the forest-steppe and steppe zones]. Moscow. Association of Scientific Publications KMK.

2016. 329 p.

10. Novikova L.A, Vasyukov V.M., Gorbushina T.V., Pchelintseva T.I. Galofitnaya rastitel'nost' Maloserdobinskogo rajona Penzenskoj oblasti [Halophytic vegetation of the Maloserdobinsky district of the Penza region]. Samarskij nauchnyivestnik [Samara Scientific Bulletin]. 2021. T. 10. No. 3. pp 77-86. DOI 10.17816/snv2021103111

11. Savich V.I., Sorokin A.E., Mokhammadi Sh., Akhmad R., Nafetdinov Sh.Sh. Optimizatsiya razvitiya rastenii pri zasolenii pochv [Optimization of plant development during soil salinization]. VestnikKhorezmskoi akademii Mamuna [Bulletin of the Khorezm Academy of Mamun]. 2020. No. 8. pp. 50-53.

11. Savich V.I., Sorokin A.E., Mokhammadi Sh., Akhmad R., Nafetdinov Sh.Sh. Optimizatsiya razvitiya rastenii pri zasolenii pochv [Optimization of plant development during soil salinization]. Vestnik Khorezmskoi akademii Mamuna [Bulletin of the Khorezm Academy of Mamun]. 2020. No. 8. pp. 50-53.

12. Sokolskaya O.B., Ablyazov D.G. Osobennosti ozeleneniya na zasolennykh pochvakh Povolzh'ya [Features of landscaping on the Volga region saline soils]. Vestnik landshaftnoj arkhitektury [Bulletin of landscape architecture]: materials of the All-Russian scientific and practical Internet conference dedicated to the 10th anniversary of the Department of Landscape Architecture of the Russian State Agrarian University named after K.A. Timiryazev/ Moscow State Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev. ''Sam Poligrafist'' Publ. house, 2014. pp. 7-8.

13. Tishin A.S., Tishina Yu.R. Metody i sposoby fitotestirovaniya pochv: obzor [Methods and techniques of soils phytotesting: review]. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal [International Scientific Research Journal]. 2021. 11(113). URL: https://research-journal. org/archive/11-113-2021-november/metody-i-sposoby-fitotestirovaniya-pochv-obzor (access date: 03.12.2022). DOI: 10.23670/IRJ.2021.113.11.052

14. Ran X., Wang X., Gao X., Liang H., Liu B., Huang X. Effects of salt stress on the photosynthetic physiology and mineral ion absorption and distribution in white willow (Salix alba L.). PLoS ONE. 2021. 16(11): e0260086. DOI: 10.1371/ journal.pone.0260086

15. Wang Qz, Liu Q, Gao Yn et al. Review of plant reaction mechanisms to saline-alkaline stress]. Acta Ecologica Sinica.

2017. No. 37 (16). pp. 5565-5577.

16. Zhai K., Ji Z., Jiang D., Zhao G., Zhong T. Sand Priming Promotes Seed Germination, Respiratory Metabolism and Antioxidant Capacity of Pinus massoniana Lamb. Agriculture 2022. No. 12. 455. https://doi.org/10.3390/ agriculture12040455

ra X

Авторский вклад. Авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования, ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Author's contribution. Authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. Authors of this paper have read and approved the final version submitted. Conflict of interest. Authors declare no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.