CC BY
115
УДК 635.071/ 581.132 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ПИГМЕНТНЫЙ КОМПЛЕКС MOMORDICA CHARANTIA О.А. Грибова, преподаватель, ГОУ СПО ТО «Тульский сельскохозяйственный колледж»
Н.В. Медведева, кандидат с.-х. наук; ФГБОУ ВПО «ТГПУ им. Л. Н. Толстого»
UDC 635.071/ 581.132
INFLUENCE OF GROWTH CONDITIONS
ON THE PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY
AND PIGMENT COMPLEX MOMORDICA
CHARANTIA
Gribova O.A., Tula Agricultural College N.V. Medvedeva, TSPU
Употребление в пищу продуктов с полезным биохимическим составом -это основа функционального питания. Интродуцированные растения наиболее интересны для создания
функциональных продуктов. Momordica charantia относится к таким растениям. Главная проблема при выращивании Momordica charantia - это низкая продуктивность. Изучение
фотосинтетической деятельности
Momordica charantia позволит понять механизмы повышения продуктивности и получать высокий урожай. Ключевые слова: интродукция, момордика, фотосинтез, продукционный процесс
The use in food of products with a useful biochemical composition is the foundation of a functional food. Introduced plants are most interesting for the production of functional foods. Momordica charantia refers to those plants. The main problem in growing of Momordica charantia is its low productivity. The study of the photosynthetic activity of Momordica charantia will allow to understand the mechanisms to improve productivity and to receive a high harvest.
Keywords: introduction, Momordica, photosynthesis, production process
В настоящее время показатели здоровья человека тесно связывают с теорией функционального питания. Данная концепция основана на употреблении в пищу продуктов, содержащих в своем составе вещества с широким спектром биологической активности и участвующих в регуляции метаболизма и снижении риска возникновения многих распространенных заболеваний. При этом необходимо учитывать, что такие продукты имеют естественное происхождение, но отличаются обогащенным биохимическим составом (путем использования методов биотехнологии, интенсивной агротехники, селекции и интродукции). В связи с этим актуальным становится поиск возобновляемых растительных источников с повышенным содержанием биологически активных веществ.
Особый интерес вызывают различные малоизученные виды, в том числе и овощных растений. К таким нетрадиционным и малоизученным культурам относится момордика (Мотогб'юа оЬагапйа). Момордика привлекает к себе внимание разнообразием биохимического состава всех частей растения. Плоды момордики содержат аскорбиновую кислоту, ликопин, катехины, алкалоиды, фенольные соединения, органические кислоты и значительное количество микроэлементов [1,3]. Исследования индийских ученых подтверждают наличие у плодов
момордики выраженного гипогликемического эффекта. Вытяжка листьев обладает антибактериальным и иммуностимулирующим действием. В народной медицине и кулинарии используют плоды, листья, цветки и корни момордики [2].
В последнее десятилетие момордика получила широкое распространение в России как культура любительского овощеводства. Лимитирующим фактором для введения ее в промышленное производство является невысокая урожайность (3,1-4,2 кг/м2). Изучение отдельных показателей фотосинтетической продуктивности момордики дает возможность целенаправленно вести селекцию, подбирая исходные формы с максимальным потенциалом продуктивности.
Материалом для научно-исследовательской работы стала Мотогб'юа оЬагапНа сорта Гоша (селекции ЦСБС СО РАН). Потенциал продуктивности растений момордики, как и других культур, тесно связан с фотосинтезом в листьях, важными показателями которого являются: степень развития ассимиляционной поверхности, содержание фотосинтезирующих пигментов, интенсивность фотосинтеза. Поэтому одна из задач исследования заключалась в изучении фотосинтетической деятельности растений момордики, выращенной в условиях открытого и закрытого грунта (неотапливаемая пленочная теплица) Тульской области. Повторность опыта - четырехкратная, схема посадки - 70х70 см (шпалерная техника). Рассада была высажена на постоянное место в возрасте 30 суток.
Размер листовой пластинки является косвенным показателем активности фотосинтеза из-за увеличения количества ассимилянтов, необходимых для жизнедеятельности и развития плодов. У растений момордики, выращенных в условиях закрытого грунта Б листовой пластинки составила 44,76±1,84 см2, в то время как у растений в условиях открытого грунта - 36,42±1,12 см2.
Ассимиляционная активность фотосинтеза во многом определяется содержанием пигментов в листьях, а от него в свою очередь, зависит продуктивность растений, так как пигментный аппарат растений является чувствительным к действию различных факторов среды — освещенности, температуры и влажности.
Количественное содержание фотосинтетических пигментов в листьях момордики сорта Гоша, выращенной в условиях защищенного и открытого грунта, представлено в таблице 1.
Таблица 1 - Особенности пигментного комплекса Мотогб'юа оЬагапНа в
зависимости от условий выращивания
Содержание пигментов, мг/г Варианты опыта
Открытый грунт Закрытый грунт
хлорофилл а 0,95±0,01 1,24±0,02
хлорофилл в 0,34±0,01 0,49±0,03
а/в 2,79±0,12 2,54±0,14
а+в 1,29±0,02 1,64±0,01
каротиноиды 0,18±0,01 0,23±0,01
а+в/ каротиноиды 7,16±0,41 7,13±0,34
Главным фотосинтезирующим пигментом является хлорофилл а. Максимальное содержание данного пигмента наблюдали в листьях момордики, выращенной в закрытом грунте (на 30,5% по сравнению с открытым грунтом). Количество хлорофилла b, содержание которого свидетельствует об уровне приспособленности к недостатку света и степени адаптации растения, также выше в варианте опыта в защищенном грунте (на 44,1%). Таким образом, по содержанию хлорофиллов а и b и их сумме, растения момордики, выращенные в защищенном грунте, можно охарактеризовать как обладающие мощной пигментной системой.
Отношение суммы хлорофиллов к суммарному содержанию каротиноидов в листьях дает общую характеристику состояния ассимиляционного аппарата растений. Полученные результаты свидетельствуют, что этот показатель для растений обоих вариантов различался незначительно и составил 7,14 мг/г, что позволяет сделать вывод о его относительной стабильности и малой зависимости от условий места произрастания растений.
При оценке соотношения хлорофиллов а/b в листьях момордики было установлено, что у растений открытого грунта этот показатель составил 2,79, а у растений защищенного грунта - 2,54. Такие результаты закономерны, так как соотношение хлорофиллов а/b позволяет оценить устойчивость пигментной системы растения к дефициту влаги.
Одним из способов определения эффективности процесса фотосинтеза является измерение его интенсивности. Данный показатель тесно связан с величиной листового аппарата и продолжительностью его работы. Интенсивность фотосинтеза у момордики определяли по методике Сакса, анализ проводили в дневное время (4 часа) на растениях в возрасте 60 суток. Суточная интенсивность фотосинтеза у растений в защищенном грунте составила 17,2±2,3 мг СО2 (дм2*час), в то время как в открытом грунте - 14,7±1,9 мг СО2 (дм2*час), что, видимо, связано с большим содержанием углекислого газа в теплице по сравнению с открытым грунтом.
На основании полученных результатов можно отметить, что фотосинтетическая деятельность растений момордики активнее в условиях защищенного грунта. Это указывает на целесообразность выращивания момордики с использованием укрывных сооружений или материалов для максимальной реализации генетического потенциала продуктивности данного вида и поиска элементов агротехники, повышающих продуктивность культуры в открытом грунте.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Орловская, Т.В. Вэжх - анализ плодов момордики / Т.В. Орловская // Фармация, 2010. -№ 1. - С. 8-11
2. Фотеев, Ю.В., Биохимический состав и пищевые достоинства новых для Сибири овощных культур / Ю.В. Фотеев, Т.А. Кукушкина, Г.А. Кудрявцева, В.П. Белоусова // Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы: материалы I международной научно-практической конференции 4-6 августа 2008. ВНИИССОК. - Москва, 2008; Т. 2. - С. 373-375
3. Фотеев, Ю.В., Интродукция экзотических теплолюбивых овощных растений в Сибири / Ю.В. Фотеев, Г.А. Кудрявцева, В.П. Белоусова // Овощеводство Сибири: сборник научных трудов.-Новосибирск, 2009. - С. 176-188
