Сельское хозяйство /5.Растениеводство, селекция и семеноводство

к.б.н. Жуков Н.Н., к.х.н. Бойкова О.И., Давыдова Д.М.

Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, Россия

Исследование некоторых показателей водного обмена у тритикале в условиях засоления

Интенсификация производства сельскохозяйственной продукции является необходимым условием повышения производительности труда. Однако возделывание растений сопряжено с рядом негативных процессов, одним из которых, несомненно, является засоление земельных угодий. В условиях повышенной концентрации ионов Na⁺ и Cl^- в корнеобитаемом слое ингибируется рост и развитие, нарушается водный статус и ионный гомеостаз, наблюдается торможение фотосинтеза и дыхания, снижается продуктивность сельскохозяйственных растений [6].

Объектами исследования являлись побеги и корни тритикале озимого. Определение содержания воды проводили гравиметрическим методом. Для этого навеску растительной ткани фиксировали при 105°С в течение 15 мин, после чего высушивали до постоянной массы при 80°С в сушильном шкафу. Величину осмотического потенциала растительных тканей определяли с помощью рефрактометра с подсветкой марки ИРФ-454 Б2М (Россия). Измерение интенсивности транспирации и устьичной проводимости осуществляли с помощью инфракрасного газоанализатора Ciras-2 (Великобритания), соединенного с листовой камерой-прищепкой площадью 2,5 см².

Проведенное исследование показало, что в течение первых двух суток воздействия 120 мМ NaCl содержание воды в побегах тритикале озимого не изменялось и в среднем находилось на уровне 80%. При этом в корнях наблюдали тенденцию к снижению показателя. Дальнейшая экспозиция растений на засоленной среде приводила к снижению содержания воды на 12% в побегах и 16% в корнях.

Измерение осмотического потенциала тканей тритикале показало, что динамика данного параметра водного обмена в условиях засоления носила органоспецифичный характер. В частности, в тканях побега осмотический потенциал снижался на протяжении всего эксперимента, достигая величины -2,1 МПа через четверо суток, что примерно в 2 раза меньше, чем в контроле. В то же время осмотический потенциал тканей корня на протяжении первых 3-х суток эксперимента оставался практически на одном уровне (-1,5 ± 0,1 МПа), после чего повышался на 20%.

Интенсивность транспирации в первые сутки засоления снижалась в 1,5 раза по сравнению с контролем, после чего стабилизировалась на уровне 0,26 ммоль H₂O/м²*с вплоть до 48 часов. На протяжении следующих двух суток (до 96 часов) наблюдали значительное увеличение интенсивности транспирации (на 50% по сравнение с контролем) до 0,70 ммоль H₂O/м²*с.

Динамика величины устьичной проводимости соответствовала результатам, полученным при определении интенсивности транспирации (поскольку эти величины связаны линейной зависимостью). В течение первых 24 часов засоления устьичная проводимость снижалась на 35% и оставалась на уровне 13,8 нмоль/м²*с до 48 часов. После этого она существенно увеличивалась, достигая величины 72,0 нмоль/м²*с при 96-часовой экспозиции.

Таким образом, проведенное исследование показало, что регуляция водного обмена тритикале в условиях засоления включает механизмы, способствующие поддержанию достаточного уровня оводненности в условиях низкой доступности воды в почвенном растворе. Первичной реакцией растения на засоление (до 48 часов) являлось снижение интенсивности транспирации, связанное с необходимостью экономии воды в тканях вследствие ее низкой доступности в корнеобитаемом слое, а также ограничения проникновения в растения токсичных ионов с транспирационным потоком [4,6].

Литература:

1. Веселов Д.С., Шарипова Г.В., Кудоярова Г.Р. Сравнительное изучение реакции растений ячменя (Hordeum vulgare) и пшеницы (Triticum durum) на кратковременное и длительное действие натрий хлоридного засоления // Агрохимия. - 2007. - №7. - С. 41-48.

2. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур. – М.: Дрофа, 2010. – С. 328-335.

3. Ashraf M., McNeilly T., Nazir M. Comparative salt tolerance of amphidiploid and diploid Brassica species // Plant Sci. – 2001. – V. 160. – P. 683-689.

4. Ashraf M., Harris P.J.C. Potential biochemical indicators of salinity tolerance in plants // Plant Science. - 2004. - V. 166. - P. 3-16.

5. Colmer T.D., Fan T.W.M., Higashi R.M. Lauchli A. Interaction of Ca²⁺ and NaCl salinity on the ionic relations and proline accumulation in the primary root tip of Sorghum bicolor // Plant Physiol. – 1996. – V. 97. – P. 421-424.

6. Flowers T.J. Improving crop salt tolerance // J. Exp. Bot. – 2004. – V. 55. – P. 307-319.