Оцінювання посухостійкості Hippophae rhamnoides L. у Правобережному Лісостепу України Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Науковий вкник НЛТУ Украши, 2017, т. 27, № 1

ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)

УДК 582.724.1 Article info Received 18.02.2017

ОЦ1НЮВАННЯ ПОСУХОСТ1ИКОСП Н1РРОРНАЕ RHAMNOIDES Ь.

У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ Л1СОСТЕПУ УКРА1НИ

1.1. Миколайко

Уманський державний педагогiчний ушверситет м. Павла Тичини, м. Умань, Украша

Подано результати дослвдження посухостшкосп рослин сорпв Н. rhamnoides в умовах Правобережного Люостепу УкраТни. Визначено загальний вмiст води, водний дефщит, вiдносну тургорес-центнють, водоутримувальну та водовiдновлювальну здатнiсть. Встановлено, що всi сорти Н. Лат-noides рослини характеризуются високою фактичною посухостiйкiстю, що свiдчить про високий рь вень адаптацй дослiджених рослин до посушливих перiодiв в умовах Правобережного Люостепу Ук-ра\'ни. Виявлено пряму залежнiсть показникiв водного дефщиту вiд метеорологiчних чинникiв.

Ключоег слова: Н. rhamnoides, водний дефщит, ввдносна тургоресцентнiсть, водоутримувальна та водовщновлювальна здатнiсть.

Вступ. Оцiнювання стiйкостi рослин е важливим заключним етапом штродукцшних дослiджень, що дае змогу визначити еколого-бюлопчш особливостi, фенотипову мiнливiсть, дощльшсть культури нових вид1в в умовах району штродукцп (Genkel, 1982; Lishhuk, & Pilkevich, 1999).

Посухостiйкiсть - важлива бiологiчна особливiсть деревних рослин, яка полягае в li здатносп переноси-ти весь комплекс несприятливих чинникiв, пов'язаних з перегр1вом i зневодненням i здiйснювати в цих умовах ркт, розвиток i вiдновлення завдяки наявностi властивостей, як виникли у процесi ф1логенезу шд впливом умов iснування i природного добору (Grygor-juk, & Yavorovskyj, 2005; Kushnirenko, 1991).

Посухостшюсть деревних рослин зумовлена двома групами факторiв: структурними (коренева система, стебла i провiдна система листк1в) та протоплазматич-ними. Якщо структурнi фактори сповшьнюють про-цес вiддачi води рослиною, то ступiнь зневоднення, яке може витримати протоплазма, е тим кшцевим фактором, що визначае остаточну посухостшюсть рослин. Посуха завжди починаеться як атмосферна, яка можлива i за ввдсутносп грунтово!. При цьому одним з важливих елемент1в посухостiйкостi рослини е водоутримувальна та тургороввдновлювальна здат-нiсть И листкiв (Gusev, & Belkovich, 1987; Ozhereleva, & Bogomolova, 2011).

1нтенсившсть росту деревних порщ бiльше зале-жить вiд запаав води у грунтi, нiж ввд сукупностi ш-ших бiотичних та абютичних чинникiв. По-перше, водний режим рослин складаеться iз процесiв погли-нання, транспорту i перерозподiлу води в органах i клiтинних структурах, а також li трансшрацп. По-дру-ге, дефiцит вологи у грунт спричиняе пригнiчення фь зiолого-бiохiмiчних процеав, скорочення вегета-цiйного перiоду та зниження ступеня стiйкостi рослин до дп стресових чинникiв. По-трете, на думку П.А. Генкеля, головними чинниками, що визначають стiйкiсть рослин до високо! температури, е загальна юльюсть сонячних дн1в, iнтенсивнiсть i тривалкть со-нячного випромiнювання та випаровування вологи (Grygorjuk, & Yavorovskyj, 2005).

Незважаючи на численнi лiтературнi даш з цього питання, матерiалiв щодо посухостiйкостi рослин сор-т1в H. rhamnoides в умовах Правобережного Лкостепу

Укра!ни немае. Н. rhamnoides за сво!ми бiологiчними особливостями рослина вологолюбна, тому досль дження посухостiйкостi И сорив особливо актуально. Це i зумовило проведения вiдповiдних дослiджень.

Мета дослщження - за допомогою польових та лабораторних методiв оцiнювання посухостшкосп дослiдити фактичну посухостiйкiсть, визначити загальний вмкт води, водний дефщит, ввдносну турго-ресцентнiсть, водоутримувальну i водовщновлюваль-ну здатнiсть листкiв сорпв Н. rhamnoides в умовах Правобережного Лкостепу Укра!ни.

Матер1али та методика дослвдження. Об'ектом дослiджень були 5^чт рослини сорт1в Н. ^атпо-ides^. Солодка жшка, Либвдь, Кшвський янтар, Алей, Дар Катуш. Дослiдження проводили упродовж вегета-цшних сезонiв 2011-2015 рр. в умовах 1нституту помологи iм. Л. П. Симиренка НААН Укра!ни. Посухос-тшюсть визначали лабораторно-польовим методом за методикою С. С. П'ятницького (Р]а1шску, 1961). Визначали таю параметри. загальний вмкт води у листках, дефщит води у листках, ввдносну тургоресцен-тнiсть листкiв та водоутримувальну здатшсть у про-цесi в'янення через певний промiжок часу (2, 4, 8, 24 год). Дефщит води в листках визначали лаборатор-ним методом М.Д. Кушшренка (КшИшгепко, & КигсЬа1юуа, 1975; Kushnirenko, 1991). Статистичне об-роблення даних виконували за методиками Г.М. Зайцева (га^еу, 1984).

Результати досл1дження. Проаналiзувавши се-редньомiсячнi та середнi багаторiчнi метеоролопчш данi щодо фактично! кiлькостi атмосферних опадiв, встановлено, що кiлькiсть опадш упродовж рiзних ро-кiв е величиною несталою i щорiчно змшюеться. За роки дослiджень (2011-2015 рр.) зафшсовано вдаилен-ня вiд типових погодних умов. З п'яти роюв проведен-ня дослiджень 2012, 2013 та 2015 рр. характеризували-ся недостатньою кiлькiстю опадiв, вiдповiдно за веге-тацiйний перiод дефiцит вологи становив - 129,4, 73,2 та 47,2 мм. Найбиьш посушливими були 2012 та 2013 рр. Тшьки в 2011 та 2014 рр. сума опадш за веге-тацшний перiод була вищою за середнш багаторiчний показник вiдповiдно - на 88,0 та 31 мм. Але загалом щ роки також характеризувалися дефiцитом вологи, який становив 39,8 та 25,5 мм - вщповвдно. Iншi роки ха-

Citation APA: Mykolaiko, I. (2017). The Evaluation of Drought Resistance of Hippophae rhamnoides L. in the Right-Bank of Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 57-60. Retrieved from http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/163

Науковий вкник НЛТУ рактеризувалися дефiцитом вологи як загалом за рiк, так i за вегетацiйний перiод. Дефiцит вологи за роками становив вщ 25,5 до 129,4 мм. Найбиьш посушливими були 2012 та 2015 рр., коли дефiцит вологи становив 129,4 та 116,2 мм. Розподи опадгв за роками помiтно вiдрiзнявся вiд середнього багаторiчного показника i характеризувався значною нерiвномiрнiстю.

За результатами дослщжень встановлено, що гё-тотних ознак в'янення у рослин сорив Н. rhamnoides в умовах Правобережного Лкостепу Украши не вияв-лено. Висок лiтнi температури до +38 °С i тривалi бездощовi перюди (55-60 дн1в) усi сортозразки перенесли добре. Наведет дат свщчать про високу фак-тичну (польову) посухостшюсть рослин сорт1в

Украши, 2017, т. 27, № 1

Н. rhamnoides в умовах Правобережного Лкостепу Украши. За шкалою С. С. П'ятницького рослини дос-лвджуваних сорпв отримали 4 бали.

Установлено, що загальний вмiст води у листках, незалежно вiд рок1в спостереження, упродовж вегета-цiйного перiоду нестаб1льний i до завершения перiоду вегетацп поступово зменшуеться (табл. 1). Так, у травш показник загального вмiсту води становив 53,258,4 %, у липш - 49,2-53,7 %, у вересш - 45,8-51,2 %. А в середньому за мкяцями вмкт води змiнювався в межах 47,9-55,7 %, тобто загальний вмiст води у листках рослин дослвджуваних сорпв вiд травня до липня зменшився на 4,8 %, ввд липня до вересня - ще на 2,9 %, а загалом за дослвдний перiод - на 7,7 %.

Сорт Рк Дата Середне за вартнтами

28.05 30.07 8.09

Либщь 2011 53,0 48,9 47,7 49 9±',8

2012 52,6 48,0 46,5 49,0","

2013 51,1 47,6 44,2 47,6±2,3

2014 60,0 55,4 47,6 54,3±4,'

2015 49,3 46,1 43,0 46,1±2,1

Дар Катуш 2011 56,1 50,2 48,0 51,4",'

2012 54,7 49,3 47,8 50,6±2,3

2013 53,2 48,7 46,5 49,5±2,2

2014 63,7 56,6 54,8 58,4±3,0

2015 52,6 47,4 47,0 49,0±1,9

КиТвський янтар 2011 55,1 50,3 46,8 50,7±2,8

2012 54,1 49,2 45,3 49,5±2,9

2013 53,7 47,8 44,9 48,8±2,9

2014 60,9 55,2 49,4 55,2±3,8

2015 50,3 46,9 44,2 47,1±2,°

Солодка жiнка 2011 55,1 49,7 47,5 50,8±2,5

2012 53,4 48,9 46,9 49,7±2,5

2013 52,0 48,0 45,5 48,5±2,2

2014 63,0 57,9 52,7 57,9±3,4

2015 51,7 48,3 45,1 48,4±2,2

Алей 2011 59,0 54,6 51,8 55,1±2,4

2012 57,4 53,2 50,4 53,7±2,3

2013 56,1 51,8 49,9 52,6±2,1

2014 67,0 59,6 55,8 60,8±3,7

2015 54,3 49,3 48,1 50,6±2,1

Середне за роками 55,6±2,3 50,8±',у 47,9±м 51,5±2,6

Середне за сортами 55,6±0,9 50,8™,° 47,9±0,5 51,5±2,6

Табл. 2. Показники водоутримувально'1 здатност листкiв сортiв Н. rhamnoides

Сорт Утрата води через промiжок часу, % Середне за варiантами

2 год 4 год 8 год 24 год

Либщь 12 4±0,41 24,6±°,32 37,2±и,31 53,7±0,34 31,9±2,34

Дар Катунi 13,6±и,29 25,9±и,32 38,4±и,28 56,5±и,3и 33,6±2,29

КиТвський янтар 12,6±и,41 24,8±и,32 37,4±и,31 54,3±и,34 32,3±2,34

Солодка жшка 13,0±и,27 25,7±и,3и 38,2±и,27 55 4±u,2° 33,1±2,27

Алей 14,3±и,21 26,9±и,3и 39,0±и,25 56,9±°,38 34,3±2,28

Середне за сортами 13,2±и,28 25,6±и,3и 38,0±и,27 55 4±u,3u 33,1±2,29

Стосовно сортових особливостей рослин сорпв Н. rhamnoides, то середнш показник загального вмiсту води у листках максимальним був у рослин сорту Алей - 54,4 %, а оскiльки у середньому за дослвдом загальний вмкт води у листках становить 51,5 %, вщ-хилення становить 2,9 %, тому такi показники можна вважати достовiрно вiдзначними вiд показниюв мшь мального загального р1вня води у рослин сорту Ли-бщь 49,4 %.

На пiдставi даних про загальний вмiст води у рiзнi перiоди вегетаци можна аналiзувати насиченiсть кль

тини водою, а ввдповвдно - стан рослин. Тому загаль-ну обводненiсть використовують як важливий показник водообмiну рослин.

Водний дефщит е одним з штегральних показникiв фiзiологiчного стану рослин, який спричиняе знижен-ня ступеня поглинання води, кореневого потенцiалу, штенсивносп трансшраци, фотосинтезу, активностi ферментних систем, процес1в росту i розвитку рослин (Огудоцик, & Yavorovskyj, 2005).

Дослвдження показали, що в обiднi години вмкт води у листках на 25-28 % менший пор1вняно з ранко-

Науковий вкник НЛТУ вим часом. Збшьшення водного дефщиту супрово-джуеться зростанням сисно! сили листкiв. Тому в общт години сисна сила найбшьша. Полуденний вод-ний дефiцит е нормальним явищем i особливо! небез-печностi для рослин сортiв Н. rhamnoides не стано-вить. Значне збшьшення водного дефщиту перешко-джало скороченню транстраци в нiчнi години, i водо-постачання перед сходом сонця вiдновлювалось.

Показник водного дефщиту зростав упродовж пе-рiоду вегетаци i найвищi його значення зафшсовано за умов найбшьшо! iнтенсивностi транстраци та ме-теорологiчних чинникiв. У кшщ вегетаци рослин значення водного дефщиту дещо знижувалося, що пов'язано зi скороченням витрат води листками у про-цесi транстраци та збшьшенням 1х обводненостi. Максимальн показники водного дефiциту в листюв дослiджуваних рослин зафiксовано в липт, а наймен-шi - у травт. Стосовно сортових особливостей, то найменший водний дефщит мають листки рослин сорту Либщь - 13,7 %, а найбшьший у рослин сорту Алей - 16,3 %. Середт показники зафiксовано у рослин сорту Дар Катун 15,6 %. Вiдносна тургоресцен-ттсть показуе, яку частину (у вщсотках) становить вихiдна кiлькiсть води вщ 11 вмiсту, яка забезпечуе тургор. Величина цього показника змiнювалась у межах 83,7-86,3 %, i в середньому становила 84,9 %. Отже, найменшу частку водного дефщиту (13,7 %) i найвищу вщносну тургоресцентнiсть (86,3 %) мали листки рослин сорту Либщь, а найбшьший дефщит води (16,3 %) i найменшу тургоресценттсть (83,7 %) зафксовано у рослин сорту Алей (рис.).

.3 Либщь Дар катуш Кшвський Солодка Алей ю янтар жшка

Х7\ Водний дефщит води, % О Вщносна тургоресцентшсть, % Рис. Водний режим листюв рослин сорт1в Н. rhamnoides

У регулюваннi водообмшу рослин значну роль вь дирае водоутримувальна здатнiсть (втрата води листками за певний промiжок часу), зумовлена, в основному, вмютом у клггинах осмотично активних речо-вин i здатнiстю коло'шдв до набухання (Gusev, & Ве1-коуюЬ, 1987).

Встановлено, що втрата води за показниками водо-утримувально! здатностi вiдбуваеться за першi двi години, найбшьш - через добу пiсля початку в'янення. Максимальну втрату води за першi двi години в'янення вщзначено у рослин сорту Либщь (12,4 %), а мшь мальну - у рослин сорту Алей (14,3 %).

Укра'ши, 2017, т. 27, № 1

У середньому за першi двi години втрата води становила 13,2 %, через 4 год спостериали втрату води у листках на рiвнi 25,6 %, а через добу вона уже змшю-валась у межах 53,7-56,9 %, що в середньому становить 55,4 %. У середньому за дослщами втрата води у листках дослщжуваних рослин становить 33,1 % (табл. 2).

Отже, аналiз водного режиму листюв сорпв H. rhamnoides за показниками загального вмюту води, водного дефщиту i вщносно! тургоресцентносп, а та-кож iнтенсивностi втрати вологостi дае пiдстави зро-бити висновок про високий рiвень адаптаци дослщже-них рослин до посушливих перiодiв в умовах Правобережного Люостепу Украши. Висновки:

1. За допомогою польових методiв дослiдження посу-хостiйкостi сортiв H. rhamnoides встановлено, що в умовах Правобережного Люостепу Укра'ши рослини характеризуются високою фактичною посухос-тiйкiстю.

2. За результатами вивчення водного режиму листкiв сорив H. rhamnoides лабораторно-польовим методом виявлено пряму залежнють показниюв водного деф^ циту вiд метеорологiчних чинникiв.

3. Порiвняння показникiв вщносно!' тургоресцентностi, водоутримувально'1 та водовщновлювально!' здатностi свiдчать, що найбшьш посухостшкими е рослини сорту Алей, а найменш - рослини сорту Либщь.

Перелж використаних джерел

Genkel, P. A. (1982). Fiziologija zharo- i zasuhoustojchivosti raste-

nija. Moscow: Nauka, p. 320. [In Russian]. Grygorjuk, I. P., & Yavorovskyj, P. P. (2005). Vplyv gruntovoi po-suhy na vmist vody, vuglevodiv ta azotu v sijancjah derevnyh roslyn. Agrarnanauka i osvita, 5(6), pp. 12-16. [In Ukrainian]. Gusev, N. A., & Belkovich, T. M. (1987). Issledovanie vodou-derzhivajushhej sposobnosti kletok listev v svjazi s dejstviem za-suhi. In Fiziologicheskie mehanizmy adaptivnyh reakcij rastenij, (pp. 3-57). Kazan: Kazan. un-t. [In Russian]. Kushnirenko, M. D. (1991). Fiziologija vodoobmena i zasuhoustojchivosti rastenij. Kishinev: Shtiinca, p. 320. [In Russian]. Kushnirenko, M. D., & Kurchatova, G. P. (1975). Metody ocenki zasuhostojchivosti plodovyh rastenij. Kishenev: Shtiinica, p. 260. [In Russian].

Lishhuk, A. I., & Pilkevich, R.A. (1999). Polevoj metod ocenki us-tojchivosti k zasuhe i vysokim temperaturam. In Intensifikacija selekciiplodovyh kultur, 118, pp. 113-116. Yalta. [In Russian]. Ozhereleva, Z. E., & Bogomolova, N. I. (2011). Zasuhostojchivost sortov oblepihi krushinovidnoj (Hippophae rhamnoides L.) v us-lovijah Orlovskoj oblasti. Sortovivchennja ta ohorona prav na sorti roslin, 1, pp. 12-14. [In Ukrainian]. Pjatnickij, S. S. (1961). Praktikum po lesnoj selekcii. Moscow: Sel-

hozizdat, p. 230. [In Russian]. Zajcev, G. M. (1984). Matematicheskaja statistika v jeksperimental-noj botanike. Moscow: Nauka, p. 420.

И. И. Миколайко

ОЦЕНКА ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ Н1РРОРНАЕ RHAMNOIDES L.

В ПРАВОБЕРЕЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ

Представлены результаты исследований засухоустойчивости растений сортов Н. rhamnoides в условиях Правобережной Лесостепи Украины. Определены общее содержание воды, водный дефицит, относительная тургоресцентность, водоудер-живающая и водовосстанавливающая способность. Установлено, что все сорта Н. rhamnoides растения характеризуются высокой фактической засухоустойчивостью, что свидетельствует о высоком уровне адаптации исследованных растений к за-

Науковий вкник НЛТУ Украши, 2017, т. 27, № 1

сушливым периодам в условиях Правобережной Лесостепи Украины. Выявлена прямая зависимость показателей водного дефицита от метеорологических факторов.

Ключевые слова: H. rhamnoides, водный дефицит, относительная тургоресцентность, водоудерживающая и водовосста-навливающая способность.

I. I. Mykolaiko

THE EVALUATION OF DROUGHT RESISTANCE OF HIPPOPHAE RHAMNOIDES L.

IN THE RIGHT-BANK OF FOREST-STEPPE OF UKRAINE

Drought resistance is an important biological feature of woody plants which consists in its ability to bear the full range of unfavourable factors connected with overheating and dehydration, and to grow and develop in these conditions, and to restore owing to the properties appeared in the process of phylogenesis under the influence of living conditions and natural selection. A lack of materials on plant drought resistance of H. rhamnoides varieties in terms of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine despite numerous published data on this issue caused our research. The results obtained showed that significant signs of fading in plants of H. rhamnoides varieties in terms of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine were not found. Firstly, all test plants bore well high summer temperatures up to + 38°C and long-lasting periods without any rain (55-60 days) indicating high actual (field) drought resistance of the plant. Secondly, we have found that the content of total water in leaves regardless of research years during a growing season was unstable and it gradually reduced to the end of a vegetation period. Thirdly, the index of water shortage increased during a vegetation period and its highest value was recorded under the greatest intensity of transpiration and meteorological factors. Finally, we have ascertained that water loss was 13.2 % at average for the first two hours, 25.6 % was registered in leaves after 4 hours, and water loss changed within 53.7-56.9 % a day later that was 55.4 % at average. To sum up, the analysis of water regime of the leaves of H. rhamnoides varieties by indexes of total water content, water shortage and relative leaf turgescence and also intensity of moisture loss affords ground for the conclusion about high adaptation level of studied plants to dry periods in terms of the Right-Bank Forest Steppe of Ukraine.

Keywords: H. rhamnoides; water shortage; relative leaf turgescence; water-holding and water-restoring capacity. 1нформащя про автора:

I. I. Миколайко, канд. бюл. наук, доцент, Уманський державний педагопчний ун-т iм. Павла Тичини, м. Умань, УкраТна.

E-mail: irinamikolaiko@i.ua