Научная статья на тему 'ТРАНСПИРАЦИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ВОДНОГО РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АМАРАНТА В ЗАСУШЛИВОЙ ЗОНЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ'

ТРАНСПИРАЦИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ВОДНОГО РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АМАРАНТА В ЗАСУШЛИВОЙ ЗОНЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
49
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНСПИРАЦИЯ / ИНТЕНСИВНОСТЬ ТРАНСПИРАЦИИ / ПЛОЩАДЬ ЛИСТА / СКОРОСТЬ ИСПАРЕНИЯ / СОРТА АМАРАНТА

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Валькова Т.В., Ионова Л.П.

Актуальность. В статье рассмотрены особенности транспирации изучаемых сортов культуры амарант, ее роль и зависимость от внешних факторов: влажности, света, температуры, других почвенно-климатических условий. Изучены суточный ход и скорость транспирации, представлены данные по интенсивности транспирации листьев изучаемых сортов амаранта в течение суток и в зависимости от влияния внешних факторов, приведены результаты сравнительного анализа процесса транспирации изучаемых сортов амаранта в условиях Астраханской области. Объект. Объектом исследования служили 5 сортов амаранта: зеленоокрашенные (зеленые) сорта (Золотой гигант, Харьковский-1, Крепыш) и красноокрашенные (краснолистные) сорта (Валентина, Шестидесятник). Материалы и методы. Исследование проводилось на полях учебно-опытного хозяйства Астраханского государственного университета, расположенного в п. Начало Приволжского района Астраханской области. Для оценки транспирации изучаемых сортов амаранта и ее изменений под влиянием внешних факторов были заложены полевые опыты в 2019-2020 гг. Фенологические наблюдения проводили по методике Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур. Математическая и статистическая обработка данных полевых опытов проведена с использованием пакета программ MS Excel. Результаты и выводы. В среднем за период исследования изучаемые сорта показали следующее. При низкой температуре и освещенности зеленые сорта имеют примерно одинаковую интенсивность транспирации (ИТ) - 44,86-43,52г/м2ч; краснолистные сорта обладают самой низкой (сорт Валентина - 38,88 г/м2ч) и самой высокой транспирацией (сорт Шестидесятник - 52,87 г/м2ч). При повышенной влажности воздуха краснолистные сорта показали более высокую ИТ по сравнению с зелеными сортами (в среднем на 50,73% выше). Самый низкий показатель имеет сорт Золотой гигант (29,56 г/м2ч), самый высокий - сорт Шестидесятник (52,56 г/м2ч). При повышенной температуре все изучаемые сорта амаранта показали самую высокую ИТ: от 121,92 г/м2ч (сорт Валентина) до 85,68 г/м2ч (сорт Харьковский-1). Несмотря на разницу в показателях в зависимости от сорта и влияния внешних факторов, основным из которых является температура, все исследуемые сорта амаранта проявили хорошую устойчивость к высоким температурным режимам и низкой влажности воздуха. Несмотря на экстремальные условия астраханского региона, у всех сортов амаранта складывался благоприятный водный режим и суточный ход транспирации, благодаря чему процесс фотосинтеза осуществлялся даже при высоких дневных температурах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Валькова Т.В., Ионова Л.П.

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

TRANSPIRATION AS A COMPONENT PART OF THE WATER REGIME OF DIFFERENT VARIETIES OF "AMARANTH" IN THE DRY ZONE OF THE ASTRAKHAN REGION

The article considers the features of transpiration of various Amaranth culture varieties, its role and dependence on external factors: humidity, light, temperature, and other soil and climatic conditions. The daily course and transpiration rate were studied, data on the intensity of transpiration of the leaves of the studied Amaranth varieties during the day and depending on the influence of external factors were presented. Introduction. The article discusses the transpiration’s features of the amaranth culture studied varieties, its role and dependence on external factors: humidity, light, temperature, and other soil and climatic conditions. The daily course and transpiration rate are studied, data on the leaves transpiration intensity of the studied amaranth varieties during the day and depending on the influence of external factors are presented, the results of a comparative analysis of the transpiration process of the studied amaranth varieties in the Astrakhan region are presented. Object. The object of research was 5 varieties of amaranth: green-colored (green) varieties (Zolotoy gigant, Kharkovsky 1, Krepish) and red-colored (red-leaved) varieties (Valentina, Shestidesyatnik). Materials and methods. The study was conducted in the fields of the educational and experimental farm of Astrakhan State University, located in the village of the Beginning of the Volga region of the Astrakhan region. To assess the transpiration of the studied amaranth varieties and its changes under the influence of external factors, field experiments were conducted in 2019-2020. Mathematical and statistical processing of field experiment data was carried out using the MS Excel software package. Results and conclusions. On average, during the study period, the studied varieties showed the following: at low temperature and light, green varieties have approximately the same transpiration intensity (44.86-43.52 g/m2h); red - leaved varieties - the lowest (Valentina variety - 38.88 g/m2h) and the highest transpiration (Shestidesyatnik variety-52.87 g/m2h). At high humidity, red-leaved varieties showed higher transpiration intensity compared to green varieties (by an average of 50.73%): Zolotoy gigant had the lowest indicator (29.56 g/m2h), the highest - Shestidesyatnik (52.56 g/m2h). At elevated temperatures, all the studied amaranth varieties showed the highest transpiration intensity: from 121.92 g/m2h - (Valentina - the leaves of this variety had the highest proportion of wilting under the influence of this environmental factor) to 85.68 g/m2h (Kharkovsky 1). Despite the differences in indicators depending on the variety and the influence of external factors (the main one is temperature), all the studied amaranth varieties had good resistance to high temperature conditions and low humidity; despite the extreme conditions of the Astrakhan region, all varieties of amaranth had a favorable water regime and a daily course of transpiration, thus the photosynthesis process was carried out even at high daytime temperatures.

Текст научной работы на тему «ТРАНСПИРАЦИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ВОДНОГО РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АМАРАНТА В ЗАСУШЛИВОЙ ЗОНЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

3. Дармостук В. В., Ходосовцев О. Е. Лишайники та лiхенофiльнi гриби Кальмiуського заповедника // Чорноморськ. бот. ж. 2014. Т. 10. № 3. С. 322.

4. Использование методологии биомониторинга для оценки экспозиции к химическим загрязнителям / И. Н. Ильченко, С. М. Ляпунов, О. И. Окина [и др.] // Гигиена и санитария. 2015. № 94 (7). С. 85-89.

5. Майснер Т. Н. Урбанизация и экология городской среды: риски и перспективы устойчивого развития // Гуманитарий юга России. 2020. Т. 9. № 3. С. 190-201.

6. Малышкин Н. Г. Оценка состояния атмосферного воздуха в районе деятельности промышленного предприятия методом лихеноиндикации // Успехи современного естествознания. 2018. № 11 (Ч. 2). С. 361-365.

7. Минакова А. Е., Шлычков А. П., Щайхиев И. Г. Оценка окружающей среды урбоси-стемы г. Казань с использованием метода биоиндикации: придорожные территории // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 17. С. 225-230.

8. Овчарова А. Ю. Причины деградации ландшафтов Волго-Ахтубинской поймы // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2013. № 1. С. 77-80.

9. Оценка рекреационной нагрузки на Тебердский государственный биосферный заповедник / Т. Г. Зеленская, Е. Е. Степаненко, С. В. Окрут [и др.] // Успехи современного естествознания. 2021. № 11. С. 58-63.

10. Пчёлкин А. В. Базовые показатели лихеномониторинга на территории государственного комплексного природного заказника, «Полярный круг» // Экологический мониторинг и моделирование экосистем. 2021. Т. 32. № 1-2. С. 71-83.

11. Филонов А. В., Романенко В. О. Экологические проблемы предприятий горнорудной промышленности // Успехи современного естествознания. 2016. № 3. С. 210-213.

12. Хоботилова Е. И., Копосова Н. Н. Экологический анализ региональных аспектов реализации приоритетного проекта «Оздоровление Волги» в Нижегородской области // Успехи современного естествознания. 2020. № 5. С. 101-107.

13. Esslingen T. L. A cumulative checklist for the lichen-forming, lichenicolous and allived fundi of the continental United States and Canada // Opuscula Philolichenum. 2016. № 15. P. 136-390.

14. Kachinskaya V. V. Lichen diversity in anthropogenically transformed environment of Krivye Rig basin // Ukrainian Journal of Ecology. 2017. № 7 (2). Р. 31-36.

Информация об авторе

Панченко Лидия Сергеевна, старший преподаватель кафедры русского языка факультета подготовки иностранных специалистов Волгоградского государственного технического университета. 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, д. 28. E-mail: q9053959452@yandex.ru, м. т. 89053959452.

DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-22 TRANSPIRATION AS A COMPONENT PART OF THE WATER REGIME OF DIFFERENT VARIETIES OF «AMARANTH» IN THE DRY ZONE OF THE ASTRAKHAN REGION

T. W. Valkova, L. P. Ionova

Astrakhan State University, Astrakhan Received 27.01.2022 Submitted 13.05.2022

Summary

The article considers the features of transpiration of various Amaranth culture varieties, its role and dependence on external factors: humidity, light, temperature, and other soil and climatic conditions. The daily course and transpiration rate were studied, data on the intensity of transpiration of the leaves of the studied Amaranth varieties during the day and depending on the influence of external factors were presented.

Abstract

Introduction. The article discusses the transpiration's features of the amaranth culture studied varieties, its role and dependence on external factors: humidity, light, temperature, and other soil and climatic conditions. The daily course and transpiration rate are studied, data on the leaves transpiration

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

intensity of the studied amaranth varieties during the day and depending on the influence of external factors are presented, the results of a comparative analysis of the transpiration process of the studied amaranth varieties in the Astrakhan region are presented. Object. The object of research was 5 varieties of amaranth: green-colored (green) varieties (Zolotoy gigant, Kharkovsky 1, Krepish) and red-colored (red-leaved) varieties (Valentina, Shestidesyatnik). Materials and methods. The study was conducted in the fields of the educational and experimental farm of Astrakhan State University, located in the village of the Beginning of the Volga region of the Astrakhan region. To assess the transpiration of the studied amaranth varieties and its changes under the influence of external factors, field experiments were conducted in 2019-2020. Mathematical and statistical processing of field experiment data was carried out using the MS Excel software package. Results and conclusions. On average, during the study period, the studied varieties showed the following: at low temperature and light, green varieties have approximately the same transpiration intensity (44.86-43.52 g/m2h); red - leaved varieties - the lowest (Valentina variety - 38.88 g/m2h) and the highest transpiration (Shestidesyatnik varie-ty-52.87 g/m2h). At high humidity, red-leaved varieties showed higher transpiration intensity compared to green varieties (by an average of 50.73%): Zolotoy gigant had the lowest indicator (29.56 g/m2h), the highest - Shestidesyatnik (52.56 g/m2h). At elevated temperatures, all the studied amaranth varieties showed the highest transpiration intensity: from 121.92 g/m2h - (Valentina - the leaves of this variety had the highest proportion of wilting under the influence of this environmental factor) to 85.68 g/m2h (Kharkovsky 1). Despite the differences in indicators depending on the variety and the influence of external factors (the main one is temperature), all the studied amaranth varieties had good resistance to high temperature conditions and low humidity; despite the extreme conditions of the Astrakhan region, all varieties of amaranth had a favorable water regime and a daily course of transpiration, thus the photosynthesis process was carried out even at high daytime temperatures.

Keywords: transpiration, transpiration intensity, leaf area, evaporation rate, amaranth varieties.

Citation. Valkova T.W., Ionova L.P. Transpiration as a component part of the water regime of different varieties of «amaranth» in the dry zone of Astrakhan region. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 2(66). 176-184 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-22.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 633.2:581.116

ТРАНСПИРАЦИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ВОДНОГО РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АМАРАНТА В ЗАСУШЛИВОЙ ЗОНЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Т. В. Валькова, аспирант кафедры Л. П. Ионова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор

Астраханский государственный университет, г. Астрахань Дата поступления в редакцию 27.01.2022 Дата принятия к печати 13.05.2022

Актуальность. В статье рассмотрены особенности транспирации изучаемых сортов культуры амарант, ее роль и зависимость от внешних факторов: влажности, света, температуры, других почвенно-климатических условий. Изучены суточный ход и скорость транспирации, представлены данные по интенсивности транспирации листьев изучаемых сортов амаранта в течение суток и в зависимости от влияния внешних факторов, приведены результаты сравнительного анализа процесса транспирации изучаемых сортов амаранта в условиях Астраханской области. Объект. Объектом исследования служили 5 сортов амаранта: зеленоокрашенные (зеленые) сорта (Золотой гигант, Харьковский-1, Крепыш) и красноокрашенные (краснолистные) сорта (Валентина, Шестидесятник). Материалы и методы. Исследование проводилось на полях учебно-опытного хозяйства Астраханского государственного университета, расположенно-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

го в п. Начало Приволжского района Астраханской области. Для оценки транспирации изучаемых сортов амаранта и ее изменений под влиянием внешних факторов были заложены полевые опыты в 2019-2020 гг. Фенологические наблюдения проводили по методике Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур. Математическая и статистическая обработка данных полевых опытов проведена с использованием пакета программ MS Excel. Результаты и выводы. В среднем за период исследования изучаемые сорта показали следующее. При низкой температуре и освещенности зеленые сорта имеют примерно одинаковую интенсивность транспирации (ИТ) - 44,86-43,52г/м2ч; краснолистные сорта обладают самой низкой (сорт Валентина - 38,88 г/м2ч) и самой высокой транспирацией (сорт Шестидесятник - 52,87 г/м2ч). При повышенной влажности воздуха краснолистные сорта показали более высокую ИТ по сравнению с зелеными сортами (в среднем на 50,73% выше). Самый низкий показатель имеет сорт Золотой гигант (29,56 г/м2ч), самый высокий - сорт Шестидесятник (52,56 г/м ч). При повышенной температуре все изучаемые сорта амаранта показали самую высокую ИТ: от 121,92 г/м2ч (сорт Валентина) до 85,68 г/м2ч (сорт Харьковский-1). Несмотря на разницу в показателях в зависимости от сорта и влияния внешних факторов, основным из которых является температура, все исследуемые сорта амаранта проявили хорошую устойчивость к высоким температурным режимам и низкой влажности воздуха. Несмотря на экстремальные условия астраханского региона, у всех сортов амаранта складывался благоприятный водный режим и суточный ход транспирации, благодаря чему процесс фотосинтеза осуществлялся даже при высоких дневных температурах.

Ключевые слова. транспирация, интенсивность транспирации, площадь листа, скорость испарения, сорта амаранта.

Цитирование. Валькова Т. В., Ионова Л. П. Транспирация как составная часть водного режима различных сортов амаранта в засушливой зоне Астраханской области. Известия НВ АУК. 2022. 2(66). 176-184. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-22.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Астраханская область относится к зоне рискового земледелия, что взаимосвязано с агроклиматическими и почвенными особенностями нашего региона. С одной стороны, самым продолжительным сезоном в году является лето (4,5 месяца), что позволяет получать 2 урожая за данный период. С другой стороны, к региональным особенностям относятся высокий температурный режим, низкая влажность воздуха, сильные ветра в весенний период, низкая естественная плодородность почвы, что обусловлено дефицитом в содержании гумуса таких веществ, как азот, калий, фосфор, микроэлементы и др. [12].

Почвы Астраханской области имеют повышенную засоленность, которая приводит к деградации почвенного и растительного покровов на больших площадях [12]. Поэтому важными показателями при выборе кормовой культуры для животноводства и птицеводства, помимо ее химического состава, являются влаго-, жаро- и солеоустойчивость. Одним из индикаторов состояния растения является показатель водопотребления.

Цель исследования - определить наиболее влаго- и жароустойчивые сорта амаранта, подходящие для интродукции в зоне рискового земледелия на территории Астраханской области в целях кормопроизводства. Задача исследования - проанализировать особенности процесса транспирации изучаемых сортов амаранта в зоне аридного земледелия Астраханской области и сравнить ее показатели под влиянием внешних факторов.

Правильный водный режим различных сортов амаранта позволит повысить продуктивность растительного белка (сырого протеина) и качество урожая.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Материалы и методы. Исследование проводилось в засушливой зоне на полях учебно-опытного хозяйства АГУ, расположенного в п. Начало Приволжского района Астраханской области, на аллювиально-луговой слоистой среднесуглинистой, слабосолонча-коватой супесчаной почве. Общая площадь опыта в двукратной повторности составила 200 м2, площадь делянки - 50 м2. В качестве объекта исследования были выбраны зеленые по окраске сорта амаранта (Золотой гигант, Харьковский-1, Крепыш) и краснолистные сорта (Валентина, Шестидесятник). Период исследования (весна - осень 2019-2020 гг.) характеризовался повышенной температурой и низкой влажностью. Температурный режим за годы проведения исследования имел незначительные различия. Так, средняя температура воздуха за 2019 г. составила +23,200С, за 2020 г. - +23,410С. Самая высокая температура воздуха (+40,2 - 42,40С) отмечалась за годы исследования в июне и в июле [11]. Самая низкая относительная влажность была зафиксирована в июне-июле 2020 г. (9-10%). Были отмечены опасные явления (ОЯ). В 2019 г. наблюдалась атмосферная засуха: с 29 мая по 11 июля отсутствовали эффективные осадки (5 мм и более), максимальные температуры воздуха достигали 30 - 400С. Продолжительность засухи составила 44 дня. Критериев ОЯ атмосферная засуха достигла 27 июня. В 2020 г. была зафиксирована почвенная засуха. Под озимыми культурами запасы влаги в слое почвы от 0 до 20 см составляли 2 - 10 мм, в слое от 0 до 100 см они составляли 23 - 35 мм. Продолжалась почвенная засуха в течение 71 дня (с 12 апреля по 22 июня), критериев ОЯ достигла 12 мая. В период исследования наблюдались суховеи [4].

Интенсивность транспирации определяли весовым методом, основанным на учете потери воды при испарении. Для определения интенсивности транспирации срезались по 3 листа с 5 разных растений из числа изучаемых сортов амаранта. Нижний конец черешка подрезался наискось под водой примерно на 1 см для восстановления водных нитей в проводящих сосудах. Чтобы избежать испарения воды, черешки плотно укреплялись ватой в отверстии пробки. Образцы изучаемых сортов помещались в разные условия: в темное место с более низкой температурой; на прямой свет, в место с повышенной температурой; во влажную камеру. Взвешивания повторялись через каждый час. По разнице с первоначальной массой устанавливали количество воды, испарившейся за время проведения опыта. Для выполнения расчетов вычисляли площадь листа по методу отпечатков, интенсивность транспирации определялась весовым методом.

Интенсивность транспирации срезанных листьев определялась также при помощи торсионных весов (по Л. И. Иванову). Измерения проводились через короткие промежутки времени, не более 5 минут. Для исследования срезались листья с 5 разных растений нижнего и верхнего ярусов в фазу активного вегетативного роста. Исследования проводились в первой половине дня в течение 20 минут при температуре воздуха в 28С0, ветре - 3 м/с, давлении - 761мм.

Математическая и статистическая обработка данных полевых опытов проведена с использованием пакета программ MS Excel [3].

Результаты и обсуждение. Процесс транспирации выполняет несколько основных функций: 1) предохраняет растение от перегрева, благодаря чему растение хорошо развивается и растет при высоких температурах; 2) удаляет лишнюю влагу для более продуктивного процесса фотосинтеза и дыхания, развития растения в целом; 3) способствует непрерывному передвижению воды в растении (верхний двигатель тока воды); 4) снабжает растение всеми необходимыми минеральными питательными веществами [2].

Процесс транспирации характеризуется такими показателями, как интенсивность транспирации, транспирационный коэффициент, продуктивность транспирации. Интенсивность транспирации зависит от условий освещенности, влажности и температуры воздуха и почвы.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Главные факторы, регулирующие процесс транспирации, свет и температура. Они оказывают на него прямое (участие в процессе фотосинтеза, дыхания, процессе превращения воды в тепло и использование для испарения - транспирации) и косвенное действие (регулирование действия устьиц).

Анализируя данные, представленные в таблице 1, можно сделать вывод о том, что повышенная температура воздуха и повышенный уровень освещенности оказали самое большое влияние на ИТ по сравнению с влиянием других внешних факторов. Так, у зеленых сортов в среднем ИТ повысилась в 2,11 раза, у краснолистных - в 3,13 раза (сорт Валентина) и в 1,75 раза (сорт Шестидесятник). Сорта Золотой гигант и Валентина показали наибольшую ИТ (101,5 и 121,92 г/м2ч), наименьшая ИТ была зафиксирована у сорта Харьковский-1 (85,68 г/м2ч). Сорта Крепыш и Шестидесятник имели незначительную разницу в показателях (93,11 и 92,87 г/м2ч соответственно). Благодаря увеличенному показателю ИТ охлаждающий эффект у изучаемых сортов амаранта усилился, что актуально в условиях нашего региона.

При частичном или полном отсутствии света максимальные и минимальные показатели имели краснолистные сорта (сорт Валентина - 38,88 г/м2ч, сорт Шестидесятник - 52,87 г/м2ч), зеленые сорта имели незначительную разницу в показателях (43,52 -44,86 г/м2ч).

Таблица 1-Влияние внешних факторов на интенсивность транспирации различных сортов амаранта в фазу активного вегетативного роста, среднее за 2019-2020 гг.

Table 1 - Influence of extemal factors on the transpiration intensity of various varieties of amaranth in the phase of active vegetative growth, 2019-2020

Пониженный уровень повышенная влажность повышенная темпера-

освещённость воздуха тура

наименование сорта Убыль в весе, г площадь листа, 2 см ИТ, г/м2ч/ Убыль в весе, г площадь листа, 2 см ИТ, г/м2ч/ Убыль в весе, г площадь листа, 2 см ИТ, г/м2ч

зеленые сорта

золотой гигант 0,9 80,25 44,86 0,6 81,18 29,56 2,06 81,18 101,5

харьковский 1 0,94 84,71 44,39 0,6 71,43 33,6 1,53 71,43 85,68

Крепыш 0,64 58,82 43,52 0,48 55,42 34,64 1,29 55,42 93,11

краснолистные сорта

Валентина 0,9 92,59 38,88 0,84 73,49 45,72 2,24 73,49 121,92

Шестидесятник 0,87 65,82 52,87 0,73 55,56 52,56 1,29 55,56 92,87

Другим не менее важным внешним фактором является влажность воздуха. Основным органом транспирации является лист, с помощью которого вода по необходимости испаряется, охлаждая растение и убирая излишки воды. Данные таблицы 1 показывают, что наибольшая площадь листа была у сорта Золотой гигант, который показал наименьшую ИТ (29,56 г/м2ч). Однако несмотря на то, что сорта Харьковский-1 и Валентина имели примерно одинаковые площади листьев (71,43 и 73,49 см2 соответственно), интенсивность транспирации значительно различалась (33,60 и 45,72 г/м2ч). Такие же выводы можно сделать и в отношении сортов Крепыш и Шестидесятник. При незначительной разнице площади листьев (55,42 и 55,56 см2) интенсивность транспирации отличалась почти в 1,5 раза (34,64 и 52,56 г/м2ч).

Повышенная температура и освещенность оказывают значительное влияние и усиливают процесс транспирации у всех изучаемых сортов амаранта: от 85,68 до 121,92 г/м2ч. Скорость испарения и масса испаряемой воды были намного выше, чем при вли-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

янии других внешних факторов. Результат повышенной ИТ - усиленный эффект охлаждения и защита от перегрева. Повышенная влажность у всех сортов (кроме сорта Валентина) подавляла ИТ (от 29,56 до 52,56 г/м2ч), что показывает хорошую устьичную регулировку. Низкое или полное отсутствие освещенности оказало существенное влияние только на краснолистные сорта, которые показали самую высокую и самую низкую ИТ (от 38,88 до 52,87 г/м2ч); зеленые сорта показали среднюю ИТ (43,52-44,86 г/м2ч). Внешние факторы (повышенная влажность и слабая освещенность) оказали примерно одинаковое влияние на ИТ у сорта Шестидесятник (52,87 и 52,56 г/м2ч). (рисунок 1).

Рисунок 1 - Интенсивность транспирации при различных внешних факторах у исследуемых сортов амаранта, г/м2ч

Figure 1 - Transpiration intensity under various extemal factors in the studied amaranth

varieties, g/m2h

Проведенный дисперсионный анализ показал следующее. По фактору А (сорта) фактический критерий меньше табличного (критического, теоретического) (1,12<3,84), нулевая гипотеза принимается, следовательно, изучаемый фактор не оказал существенного влияния на изменение ИТ (примерно 4 %). По фактору B (внешние факторы: свет, влажность, температура) фактический критерий значительно выше табличного (критического, теоретического) (54,48>4,46), нулевая гипотеза отклоняется, следовательно, изучаемый фактор оказал существенное влияние на изменение ИТ (варьирование существенно с 95 % вероятностью) [3, 5].

На ИТ оказывают влияние анатомо-морфологические признаки, структура листьев в зависимости от ярусности. Согласно закону Заленского, листья более высокого яруса обладают более высокой транспирацией по сравнению с листьями нижнего яруса вследствие худшего водоснабжения верхних листьев [6].

Наибольшую интенсивность транспирации у листьев верхнего яруса показал сорт Харьковский-1 (13,88 г/м2ч), наименьшую ИТ - сорт Шестидесятник (7,69 г/м2ч). У листьев нижнего яруса наибольшая ИТ была обнаружена у сорта Крепыш (11,96 г/м2ч), наименьшая ИТ - у сортов Харьковский-1 и Золотой Гигант (5,5г/м2ч)

(таблица 2).

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 2 - Определение интенсивности транспирации срезанных листьев по Л.И.Иванову [7], среднее за 2019-2020 гг.

Table 2 - Determination of the transpiration intensity of cut leaves according to L.I. Ivanov [7], average for 2019-2020

наименование сорта Ярус потеря воды 5 листьями, мг площадь листа, 2 см ИТ, г/м2ч

зеленые сорта

золотой гигант Верхний 1,94 91,76 10,57

Нижний 0,86 78,16 5,5

харьковский 1 Верхний 1,84 66,27 13,88

Нижний 0,44 40 5,5

Крепыш Верхний 0,84 50 8,4

Нижний 0,76 31,76 11,96

краснолистные сорта

Валентина Верхний 0,59 32,05 9,2

Нижний 0,77 27,5 14

Шестидесятник Верхний 0,76 49,41 7,69

Нижний 0,53 39,24 6,75

Следует отметить, что сорта Золотой гигант, Харьковский-1 и Шестидесятник показали более высокую ИТ у листьев верхнего яруса по сравнению с листьями нижнего яруса (в 1,1-2,5 раза больше): небольшие листья нижнего яруса находятся в тени более крупных листьев верхнего яруса (совокупное влияние света и температуры). У сортов Крепыш и Валентина нами была отмечена более высокая ИТ у листьев нижнего яруса (в 1,4 - 1,5 раза больше), что говорит о ксероморфной структуре листьев: листья растений, выращенных в засушливых условиях, проявляют те же изменения, что и листья верхнего яруса [6]. Подобные растения более устойчивы к засухе (рисунок 2).

16

lilillllll

верхний нижний верхний нижний верхний нижний верхний нижний верхний нижний

золотой гигант харьковски 1 крепыш Валентина шестидесятник

Рисунок 2 - Интенсивность транспирации верхнего и нижнего яруса у исследуемых сортов амаранта

Figure 2 - The intensity of transpiration of the upper and lower tiers in the studied varieties of amaranth

По количеству затраченной разными сортами амаранта воды в единицу времени определили скорость испарения воды (скорость использования водного запаса) и занесли данные в таблицу 3.

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

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 3 - Скорость использования водного запаса в минуту у разных сортов амаранта Table 3 - Water reserve utilization rate per minute for different varieties of amaranth

Наименование сорта Ярус Суммарная масса 5 ли- Потеря воды за 20 ми- Потеря воды в ми- Быстрота испаре-

стьев, г нут, г нуту, г ния в %

зеленые сорта

Золотой гигант Верхний 11,14 1,3 0,07 0,58

Нижний 5,42 0,72 0,04 0,66

Харьковский 1 Верхний 10,22 1,58 0,08 0,77

Нижний 2,34 0,4 0,02 0,85

Крепыш Верхний 3,94 0,65 0,03 0,82

Нижний 3,57 0,51 0,03 0,71

краснолистные сорта

Валентина Верхний 2,27 0,42 0,02 0,93

Нижний 2,88 0,55 0,03 0,95

Шестидесятник Верхний 3,36 0,57 0,03 0,85

Нижний 1,96 0,29 0,01 0,74

Наиболее высокую скорость использования воды показал сорт Валентина на обоих ярусах (0,93 % и 0,95 % от общего веса). Наименьшую скорость использования воды показал сорт Золотой гигант. Остальные сорта демонстрировали примерно одинаковые показатели скорости испарения воды (таблица 3).

Выводы. Результаты полевых опытов по изучению водного режима, в частности процесса транспирации, в условиях Астраханской области показали зависимость ИТ от влияния внешних факторов (особенно от температуры и света) и от сорта амаранта. В ходе исследования были определены:

- зависимость интенсивности транспирации от основных экологических факторов (свет, влага, температура) и от изучаемого сорта амаранта;

- особенности транспирации у листьев верхнего и нижнего ярусов;

- скорость испарения у листьев в зависимости от сорта.

На основе проведенного исследования авторы делают выводы, что все изучаемые сорта амаранта хорошо приспосабливаются к неблагоприятным внешним факторам в зоне рискового земледелия Астраханской области, благодаря высокой интенсивности транспирации хорошо развиваются и растут при повышенных температурах и низкой влажности воздуха.

Библиографический список

1. Бугрей И. В. Механизм передвижения воды в растениях // Сельскохозяйственные науки. 2019. № 1 (79).

2. Гинс М. С. Элементы технологии выращивания биомассы амаранта с повышенным содержанием антиоксидантов для получения функциональных продуктов профилактического назначения // Овощи России. 2016. № 4 (33). С. 90-95.

3. Доброхотов А. В. Экспериментальные исследования взаимосвязи между транспира-цией и ассимиляцией co2 в посевах c3 и c4 культур // Агрофизика. 2016. № 1. С. 24-31.

4. Иошпа А. Р., Коломойченко А. Е. Оценка дискомфортности климата астраханской области // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 12 (54). Часть 1. С. 84-86.

5. Платонова С. Ю. Фенологическая характеристика сортов амаранта, выращенных в России и Эквадоре // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. 2015. № 1 (22). С. 14-19.

6. Платонова С. Ю. Изучение морфометрических и биохимических показателей растений АтагаПш tricolor. L. сорта Валентина // Вестник РУДН. Серия агрономия и животноводство. 2018. Т. 13. № 1. С. 7-13.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

7. Салина Ю. Б., Уталиев А. А., Александров С. О. Агрохимическая характеристика пахотных почв астраханской области // Агрохимическая служба. 2017. № 5. С. 29-33.

8. Салина Ю. Б., Яковлева Л. В. Комплексная оценка плодородия залежных земель Астраханской области // Агрохимический вестник. 2016. № 6. С. 10-13.

9. Сухановский Ю. П. Использование методов математической статистики для повышения информативности данных урожайности сельскохозяйственных культур в севооборотах многофакторного полевого опыта // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. Т. 63. № 6 (378). С. 94-97.

10. Чернышенко О. В. Интенсивность транспирации листьев у некоторых видов рода Paeonia L. как один из возможных показателей их адаптации к условиям среды // Лесной вестник. 2017. Т. 21. № 3. С. 78.

11. Liu F., Stützel H. Leaf water relations of vegetable amaranth (Amaranthus spp.) in response to soil drying / /European Journal of Agronomy. 2002. № 2б. Р. 137-150.

12. Optimization of the isoelectric precipitation method to obtain protein isolates from amaranth (Amaranthus cruentus) seeds / B. Salcedo-Châves, J. A. Osuna-Castro, F. Guavara-Lara, J. Dominguez, O. Paredes-Lopez // J. agril. food chem. 2002. Vol. 50. Р. 6515-6520.

13. Sushil N., Suneeta P. Amaranth - A Functional Food // Con Dai & Vet Sci. 2018. № 1 (3).

Информация об авторах Валькова Татьяна Валерьевна, аспирант кафедры агробиотехнологий, инженерии и агробизнеса ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет» (Россия, 414000, ул. Татищева, 20А, Астрахань), Россия, e-mail: twalkowa@mail.ru

Ионова Лидия Петровна, профессор кафедры агротехнологий, инженерии и агробизнеса ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет» (Россия, 414000, ул. Татищева, 20А, Астрахань), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, e-mail: ion-lida@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.