CC BY
31
УДК 582.772.2:581.11(712.41)
ПОР1ВНЯЛЬНЕ ОЦ1НЮВАННЯ ВОДОУТРИМНО1 ЗДАТНОСТ1 ЛИСТК1В РОСЛИН КУЛЬТИВАР1В ACER PLATANOIDES L. В УМОВАХ М1СТА КИЕВА
М.В. Манько1, Н.О. Олексшченко2, О.В. Соваков3
Дослщжено водоутримну здатнiсть рослин 10 KynbraBapiB Acer platanoides L. - A. p. 'Cleveland', A. p. 'Columnare', A. p. 'Crimson King', A. p. 'Deborah', A. p. 'Drummondii', A. p. 'Emerald Queen', A. p. 'Faassen's Black', A. p. 'Globosum', A. p. 'Princeton Gold' та A. p. 'Royal Red' упродовж лiтнього сезону. Динамжа втрати води для pi3Hffii кyльтиваpiв A. platanoides е неоднаковою. Найстiйкiшими рослинами до посухи в умовах напруже-ност водного режиму е A. p. 'Emerald Queen, для якого впродовж всього вегетацшного перюду характерш високi показники водоутримно'1 здатностi, що варто враховувати шд час добору рослин для використання у складних умовах мiського середовища.
Ключов1 слова: клен гостролистий, культивар, водоутримна здатнють, листки, по-суха, водний режим.
У процес росту i розвитку рослини перюдично пiддаються впливу посухи. Це явища в rpyHTi та атмосфер^ що виникають за тривало'1 вiдсутностi опа-дiв, високо'1 температури повiтря у поeднаннi з тдвищеним випаровуванням. Все це призводить до порушення водного балансу рослинних органiзмiв [1]. Ре-акцiя рослин на нестачу вологи в Грунтi та атмосферi виражаеться в ступенi та характерi змiни всiх процесiв, що регулюють водний режим рослин. При цьому механiзми, що зумовлюють пристосувальну реакцiю рослин до чинника зневод-нення у рiзних видiв i навить форм деревних рослин, мають свою специфiку. Важливу роль у цьому процес вiдiграють морфологiчнi ознаки, анатомiчна бу-дова органiв [2]. Висока посухостшюсть зумовлюеться здатнiстю тканин i кль тин витримувати та регулювати витрату води, запобiгаючи виникненню водного дефiциту, а також здатшстю споживати воду з глибоких горизонив Грунту [1, 3]. Вивчаючи плодовi дерева, Г.П. времеев [4] дшшов висновку, що посухостшюсть рослин можна дiагностувати за в'яненням !'хшх зрiзаних гiлок i лис-ткiв. Дослiдник встановив зв'язок мiж посухостiйкiстю i пiдвищеною водоут-римною здатшстю.
Питання посухостшкоси рослин деяких видiв кленiв, зокрема клена гос-тролистого, вивчалиМ.А. Кохно [5], К.Б. Плюто [6], 1.О. Сенчишина [7], А.Д. Букштинов [8], Н.1. Аксьонова [9]. Бшьшють видiв кленiв за своею потребою у вологоси Грунту - мезофгеи [5, 9], тобто потребують помiрного зволо-ження, витримують короткочасний водний дефiцит i переев та мають порiвня-но збалансований водний режим i мезоморфну структуру. Незважаючи на зво-ложення Грунту, вс види кленiв здатш упродовж короткого часу витримувати досить значну посуху [5].
Плюто К.Б. вивчала посухостшюсть та показники водного режиму рослин клена гостролистого, а також культиварiв A. p. 'Globosum' та A. p. 'Schwed-
1 астр. М.В. Манько - НУ бюресурсш i природокористування Украши, м. Кшв;
2 проф. Н.О. Олекайченко, д-р с.-г. наук - НУ бюресурав i природокористування Украши, м. Кт'в;
3 доц. О.В. Соваков, канд. с.-г. наук - НУ бюресурс1в i природокористування Украши, м. Кт'в
leri'. За результатами дослвджень рослини виду та культивару A. p. 'Schwedleri' було вщнесено до ксеромезофiтiв 3i зниженою посухостiйкiстю та високою ви-MoramicTO до Грунтово! вологи, тодi як рослини культивару A. p. 'Globosum' -до мезофтв [6]. Зпдно з даними Н.1. Аксьоново! та А. Д. Букштинова, клен гос-тролистий витримуе cyxicTb повитря, але дуже вимогливий до вологоси Грунту [8, 9].
Мета проведеного дослiдження — проаналiзyвати змiни водоутримно! здатностi деяких рослин кyльтиварiв A. platanoides у лггш мiсяцi в умовах Киева. Потреба у проведенш дослiдiв зумовлена недостатньою вивченiстю пи-тання посухостшкоси рослин кyльтиварiв клена гостролистого.
Об'екти i методика досл1джень. Дослiдними об'ектами слугували листки рослин виду A. platanoides та 10 його кyльтиварiв A. p. 'Cleveland', A. p. 'Co-lumnare', A. p. 'Crimson King', A. p. 'Deborah', A. p. 'Drummondii', A. p. 'Emerald Queen', A. p. 'Faassen's Black', A. p. 'Globosum', A. p. 'Princeton Gold' та A. p. 'Royal Red'. Дослвди проведено у червш, липш та серпш 2014 р. Роботи здшснювали у другш половиш дня за умов сонячно! погоди. Максимальнi температури в дт вiдборy зразкiв вiдповiдно становили +23, +31, +26 °С, волопсть повiтря - 37, 24, 38 %. Кiлькiсть опадiв для цих мюящв: 60,7, 49,7, 32,0 мм. Результати об-роблено статистично.
Для кожного культивару зi середньо! частини крон модельних дерев ввд-бирали по 10 листюв. Зразки вмiщyвали у целофановi пакети i вiдразy доставляли в лабораторта. За допомогою терез ВЛА0-100 визначали сиру вагу листюв iз точнiстю до 0,01 г. Шсля першого зважування зразки за 12 год доводили до повного водонасичення. Шсля другого зважування пагони вмщували на фiльтрyвальний папiр в лаборатори в умовах постiйно'i температури i вологостi повiтря. Настyпнi зважування робили через 2, 4, 6, 12 i 24 год, тсля чого рос-линнi зразки висушували до абсолютно сухого стану за температури 105 °С та знову визначали !хню вагу. Водоутримна здатшсть дослiдних об'ектiв характе-ризувалася втратою води за певний промiжок часу i виражалася у вiдсотках вщ i! первiсного вмiстy, розраховували за формулою
в 100 а = —-,
Y
де: а - втрата води дослвджуваним об'ектом за даний промiжок часу (2, 4 i т. д. год), виражена у вщсотках до первюного вмiстy И в лиси; у - вмiст води на початок дослвду; в - втрата води за певний промiжок часу за в'янення.
Результати досл1дження. Аналiз водоутримно! здатностi листюв рослин кyльтиварiв A. platanoides показано на рис. Зпдно з отриманими значення-ми, у червш через 2 год тсля першого зважування найменшi втрати води спос-терiгали у A. p. 'Faassen's Black' - 6,5±0'39 %, найбiльшi
19,2±1,61 %. Близько до рослин культивару A. p. 'Faassen's Black' за цим показни-ком знаходяться A. p. 'Crimson King' та A. p. 'Emerald Queen', випаровування
n о±0,59 о /с±0,47 П/ • тг'
яких становить 7,8 та 8,6 % вiдпoвiднo. 1лд час наступного вимiрювання через 4 год найменше в'януть листки рослин культивару A. p. 'Emerald Queen' -11,0±и'00 %. Незначними втратами вологи за цiеl експозицil також можна харак-
теризувати рослини культиварiв A. p. 'Faassen's Black' та A. p. 'Crimson King' -11,2±0'58 та 12,1±0'72 % вщповщно. Найменшу водоутримну здатнiсть за експози-ц11 4 год виявлено у листюв культиварiв A. p. 'Princeton Gold' та A. p. 'Drummon-dii', втрата вологи якими становить 21,2±15 та 20,1±
5 % вщповщно (див. рис.).
123456789 10 11 (через 2 год Шчерез 4 год Шчерез 6 год И через 12 год □ через 24 год
Рис. Водоутримна здатшсть рослин культиварiв Acer platanoides L. в умовах Киева: учервш (а), липм (б) i серпш (в): 1 - Acer platanoides, 2 - A. p. 'Cleveland', 3 - A. p. 'Columnare', 4 - A. p. 'Crimson King', 5 - A. p. 'Deborah', 6 - A. p. 'Drummondii', 7 - A. p. 'Emerald Queen', 8 - A. p. 'Faassen's Black', 9 - A. p. 'Globosum', 10 - A. p.
'Princeton Gold', 11 - A. p. 'Royal Red'
За наступних вимiрювань через 6, 12 та 24 год найбiльшi втрати води встановлено у листюв A. p. 'Drummondii' - 25,3±195 через 6 год тсля першого зважування, 37,5 ' - через 12 год та 57,7±3'66 % - через 24 год. Досить близьки-ми до його показниюв залишаються втрати вологи листками культивару A. p. 'Princeton Gold' - 24,2±1,58, 35,9±1,4 i 56,1±1,46 % через 6, 12 та 24 год вщповщно. Найменшим в'яненням за перюд вщ 6 до 24 год шсля першого зважування мож-на охарактеризувати листки культивару A. p. 'Emerald Queen' (12,2±0'64 %, 20,1±0'82 % та 35,4±168 % вщ початково!' маси листка), хоча показники випарову-вання вологи листками культиварiв A. p. 'Faassen's Black' та A. p. 'Crimson King' перебшьшують ïx незначною мiрою. Для листюв культивару A. p. 'Faassen's Black' показники випаровування становлять 15,9±0'70 %, 23,3±0'89 % та 35,5±138 %, для культивару A. p. 'Crimson King' - 16,9±0'91 %, 24,3±195 % та 35,8±2'99 %.
Отже, найкращу водоутримну здатнiсть у червш показали рослини куль-тиварiв A. p. 'Emerald Queen', а також непогаш показники мають A. p. 'Faassen's Black' та A. p. 'Crimson King'. Лвдерами за випаровуванням вологи можна назва-ти рослини культиварiв A. p. 'Drummondii' та A. p. 'Princeton Gold'. Динамша втрати води для рiзних культиварiв не була однозначною, хоча для бшьшоси рослин характерна бшьш рiвномiрна втрата вологи протягом 24 год.
У липш на тлi високих температур та недостатнього зволоження Грунту спостережено послаблення водоутримно'1 здатноси для вих дослiдних об'eктiв. Найбiльшi втрати вологи характерш для A. p. 'Deborah' за уих вимiрювань i ста-новлять 19,5±1,37 %, 29,6±1,64 %, 43,2±2,09 %, 61,9±1,48 % та 80,4±0,97 % вiд сиро!' маси листка тсля 2, 4, 6, 12 та 24 год в'янення ввдповвдно (див. рис.). На другому мю-щ за iнтенсивнiстю втрати вологи - A. p. 'Princeton Gold', який випаровуе воду рiвномiрно i через 12 год втрачае 53,1±2'52 % вiд сиро'1 маси листка та 81,8±1i89 % через 24 год. Близькими за динамшою та штенсившстю втрати вологи до листав A. p. 'Princeton Gold' е листки культиварiв A. p. 'Drummondii' та A. p. 'Royal Red'. Максимальш втрати води лисками цих культиварiв у липш ввдповвдно ста-новлять 75,8±1,70 та 74,9±1,58 %.
Найменшi втрати води за першi 2, 4 та 6 год характерш для листюв рослин рiзних культиварiв. Так, найменше втратили вологи за першi 2 год в'янення листки культиварiв A. p. 'Cleveland' (7,1±0,94 %) та A. p. 'Emerald Queen' (9,7±0'59 %), через 4 год тсля першого зважування найменшi втрати вологи при-таманнi для листюв виду A. platanoides та культиварiв A. p. 'Cleveland' i A. p. 'Columnare' (16,9±1i08 %, 17,1±1,41 % та 17,2±0'98 %), через 6 год найменше випару-вали вологи культивари A. p. 'Columnare' та A. p. 'Emerald Queen' (23,0±1'01 % та 24,6±2'07 %). За наступш 12 та 24 год найменше вологи продовжують втрачати листки культивару A. p. 'Emerald Queen' - 38,1±2'66 % та ввдповвдно.
Отже, у липш найпрша водоутримна здатшсть характерна для листюв культиварiв A. p. 'Deborah', A. p. 'Princeton Gold' A. p. 'Drummondii' та A. p. 'Royal Red'. Найменшi втрати вологи у цьому мюящ характерш для культивару A. p. 'Emerald Queen'.
У серпш в Киевi спостережено досить висою показники температури та незначна юльюсть опадiв. За таких погодних умов водоутримна здатшсть у дос-лвдних об'ектiв зменшуеться порiвняно iз показниками липня. Деякi дослiдники пояснюють втрати водоутримно'1 здатностi влiтку настанням водного дефiциту внаслiдок зменшення синтезуючо'1 здатностi [10]. Найбiльшi втрати води у цьому мюящ, як i в попередньому виявлено у A. p. 'Deborah', який на початку вегетаци (у червш) мае середнi показники водоутримно'1 здатностi. За двi годи-ни в'янення втрати вологи листками культивару бшьш^ шж у червнi за 12 год експозици (32,8±2'03 % через 2 год у серпш та 30,9±1i34 % через 12 год у червш). Через 24 год спостережень втрати води становили 91,5±1i17 %, що е максималь-ним значенням серед уих культиварiв впродовж 3 мiсяцiв дослiджень. О^м рослин культивару A. p. 'Deborah', низькими водоутримними показниками у цьому мiсяцi характеризуються A. p. 'Princeton Gold', A. p. 'Royal Red' та A. p. 'Faassen's Black' (86,4±0,67 %, 86,2±1,45 % та 86,0±3,81 % втрати вологи ввд сиро!' маси листка за 24 год спостережень вщповвдно).
Найменше випаровування вологи у серпш за першi 2 год встановлено у виду та культивару A. p. 'Drummondii' - 15,6±''08 та 16,6±''13 % ввдповвдно. Надалi ця тенденц1я для всiх експозицiй притаманна лише культивару A. p. 'Emerald Queen', втрати вологи листками якого становлять 24,9±2'33 %, 33,5±2'63 %, 43,3±2'98 % та 64,1±2'44 % через 4, 6, 12 та 24 год спостережень ввдповвдно. Близь-кими до показниюв A. p. 'Emerald Queen' можна вважати показники A. p. 'Globo-sum', якi становлять 17,1±1,14 %, 33,3±1,65 %, 37,4±2,40 %, 47,8±2,73 % та 73,5±77 % через 2, 4, 6, 12 та 24 год ввдповвдно.
Отже, спостережено штенсивш втрати води листками ycix культиварiв протягом вегетацшного перiоду на тлi недостатнього зволоження. Падшня во-доутримно'1 здатносп листкiв наприкiнцi вегетацiйного етапу зазначае С. А. Ал-лаxвердiев, пояснюючи це тим, що в мiру старшня ступiнь ïx обводненостi зменшуеться, а юльюсть вiльноï води збiльшуеться [11]. Аналопчш данi в сво'1х роботах отрималиВ.П. Бессонова, О.А. Пономарьова та ш. [12, 13]. Врахову-ючи, що водоутримна здатнiсть листкiв характеризуе стутнь витривалостi i ре-акци рiзниx рослин на змiни ктматичних умов [14], до найстiйкiшиx рослин за цим показником в умовах напруженоси водного режиму можна вщнести A. p. 'Emerald Queen'.
Висновки:
1. Для рослин виду та вих дослвдних культиварiв Acer platanoides L. ха-рактерним е послаблення водоутримно'1 здатностi впродовж вегетацшного перь оду. Якщо максимальнi втрати вологи за 24 год експозици у червш в середньо-му становлять 56,1-57,7 %, то у серпш щ показники зростають до 86,4-91,5 %.
2. Динамша втрати води для рiзниx культиварiв Acer platanoides е неод-наковою. Найстшюшими рослинами до посухи в умовах напруженоси водного режиму виявлено A. p. 'Emerald Queen', тому як впродовж всього вегетацшного перюду для листюв цього культивару характерна найбшьша водоутримна здат-нiсть. На початку вегетаци (червень) досить повiльно втрачають вологу також листки культиварiв A. p. 'Faassen's Black' та A. p. 'Crimson King'.
3. Найменша водоутримна здатнiсть впродовж всього вегетацшного перюду характерна для листюв культивару A. p. 'Princeton Gold', що варто врахо-вувати шд час добору рослин для використання у складних умовах мюького се-редовища.
Лггература
1. Альтергот В.Ф. Воздействие повышенной температуры на растение в природной среде / В.Ф. Альтергот, С.С. Мордкович // Проблемы засухоустойчивости растений : сб. науч. тр., 1978. - С. 58-76.
2. Кушниренко М.Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости плодовых растений / М. Д, Кушниренко. - Кишинев : Изд-во "Картя Молдеваняскэ", 1967. - 330 с.
3. Ахматов К.А. Адаптация древесных растений к засухе / К.А. Ахматов. - Фрунзе : Изд-во "Илим", 1976. - 199 с.
4. Еремеев Г.Н. Краткий обзор методов изучения засухоустойчивых форм и сортов плодовых / Г.Н. Еремеев // Проблемы современной ботаники : сб. науч. тр. - 1965. - Т. 6. - С. 333-337.
5. Кохно М.А. 1нтродукщя клешв на Укра1ш / М.А. Кохно. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1968. - 171 с.
6. Плюто К.Б. Про деякi показники водного режиму клешв у зв'язку з ix посухостiйкiстю / К.Б. Плюто // Украшський ботанiчний журнал : наук. журнал НАН Украши. - 1975. - Т. 32, № 4. - С. 511-514.
7. Сенчишина 1.О. Характеристика водного обмшу у представниюв роду Acer L. / 1.О. Сен-чишина // Вюник Львiвського нацiонального унiверситету îm. 1вана Франка. - Сер.: Бюлопчна. -Львiв : Вид. центр ЛНУ îm. 1вана Франка. - 2005. - Вип. 40. - С. 166-173.
8. Букштынов А. Д. Клен / А. Д. Букштынов. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1982. - 86 с.
9. Аксенова Н.И. Клены / Н.И. Аксенова. - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1975. - 96 с.
10. КучерюкЛ.М. Биологические особенности яблони в богарных условиях киргизского Ала : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук / Л.М. Кучерюк. - Фрунзе, 1971. - 23 с.
11. Аллахвердиев С.А. Водный режим виноградной лозы в связи с содержанием нуклеиновых кислот и азотистым обменом : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук / С.А. Аллахвердиев. - Баку, 1968. - 29 с.
12. Бессонова В.П. Некоторые особенности водного режима акации белой, произрастающей в разных условиях увлажнения / В.П. Бессонова, А.И. Корытова, О.Ф. Михайлов // Вопросы степного лесоведения и охраны природы : сб. науч. тр. - Днепропетровск. - 1975. - Вып. 5. -С. 136-142.
13. Пономарьова О.А. Порiвняння водоутримуючо'1 здатност листюв рослин роду Tilia L. та вплив на цей процес викидiв автотранспорту в умовах твденного сходу Украши / О.А. Пономарьова // Питання бюшдикаци та екологи : зб. наук. праць. - 2010. - Вип. 15, № 2. - С. 87-96.
14. Сергеева К.А. Критические периоды плодовых культур в условиях южного берега Крыма / К.А. Сергеева // В сб.: Биологические основы орошаемого земледелия. - М. : Изд-во АН СССР, 1957. - С. 237-245.
Надшшла до редакци 08.04.2016 р.
Манько М.В., Алексейченко Н.А., Соваков А.В. Сравнительная оценка водоудерживающей способности листьев растений культиваров Acer plata-noides L. в условиях города Киева
Исследована водоудерживающая способность растений 10 культиваров Acer pla-tanoides L. - A. p. 'Cleveland', A. p. 'Columnare', A. p. 'Crimson King', A. p. 'Deborah', A. p. 'Drummondii', A. p. 'Emerald Queen', A. p. 'Faassen's Black', A. p. 'Globosum', A. p. 'Princeton Gold' и A. p. 'Royal Red' на протяжении летнего сезона. Динамика потери воды для различных культиваров A. platanoides неодинакова. Устойчивыми растениями к засухе в условиях напряженности водного режима являются A. p. 'Emerald Queen', для которого в течение всего вегетационного периода характерны высокие показатели водоудер-живающей способности, что следует учитывать при подборе растений для использования в сложных условиях городской среды.
Ключевые слова: клен остролистный, культивар, водоудерживающая способность, листья, засуха, водный режим.
Man'ko M.V., Oleksiychenko N.O., Sovakov O.V. Comparative Evaluation of Foliage Water-Retaining Ability of Acer Platanoides L. Cultivars under the Conditions of Kiev City
The water-retaining ability of 10 Acer platanoides L. cultivars - A. p. 'Cleveland', A. p. 'Columnare', A. p. 'Crimson King', A. p. 'Deborah', A. p. 'Drummondii', A. p. 'Emerald Queen', A. p. 'Faassen's Black', A. p. 'Globosum', A. p. 'Princeton Gold' and A. p. 'Royal Red' during the summer season was studied. The dynamics of water loss for various A. platanoides culti-vars are found to be different. The most resistant plants to drought conditions under the tension of water regime were found the plants of A. p. 'Emerald Queen' cultivar, which can be characterized by high rates of water-retaining ability during the whole growing season, which should be considered in selecting plants for use under difficult conditions of the urban environment.
Keywords: Norway maple, cultivar, water-retaining ability, leaves, drought, water regime.
