Шевчук В.В.

Вінницький національний аграрний університет

 

Солоданюк Ю.В., Суржик О.П., Рейвах А.С., Стах В.В., Шевчук О.А.

Вінницький державний педагогічний університет

імені Михайла Коцюбинського

 

ПОКАЗНИКИ ФОТОСИНТЕТИЧНОГО АПАРАТУ РОСЛИН ЦУКРОВОГО БУРЯКА ЗА РЕГУЛЯЦІЇ РЕТАРДАНТАМИ

 

Фотосинтез і дихання є важливим елементом продукційного процесу рослин. Поцеси дихання є потужним метаболічним акцептором асимілятів, загальні дихальні витрати можуть становити від 10 до 80% засвоєного при фотосинтезі вуглецю (Голик К.Н., 1990; Головко Т.К., 1998; Кур’ята В.Г., 1999). Обмеженість даних про дію рістгальмуючих препаратів на співвідношення дихання і фотосинтезу значно звужує можливості аналізу впливу цієї групи регуляторів росту на формування донорно-акцепторної системи рослин, що визначає необхідність поглибленого вивчення питання. Тому при розробці технологій застосування ретардантів на рослинах цукрового буряка доцільно проаналізувати співвідношення між процесами дихання і фотосинтезу, значення фотодихання в загальному балансі вуглецевого обміну. В зв’язку з викладеним, одним із завдань нашого дослідження було вивчення впливу ретардантів паклобутразолу і декстрелу на фотосинтез та газообмін рослин цукрового буряка з метою оптимізації продукційного процесу культури.

Обробку рослин водними розчинами 0,05%-ого паклобутразолу та 0,3%-ого декстрелу здійснювали у період утворення 14-16 листків. Інтенсивність вуглекислотного газообміну вимірювали на невідокремлених від рослини листках середнього ярусу, що закінчили ріст, у контрольованих умовах на установці, змонтованій на базі інфрачервоного оптико-акустичного газоаналізатора ГІАМ-5М (Киризий Д.А., 2000).

Одержані нами результати досліджень свідчать, що під впливом ретардантів відбуваються зміни у газообміні рослини. У оброблених препаратами рослин збільшувався мезофільний опір листків (rм) (Табл. 1), що супроводжувалося зменшенням інтенсивності фотосинтезу, незважаючи на зростання вмісту хлорофілів у тканинах листка. Відомо, що мезофільний опір залежить від об’єму міжклітинників, величини вільної поверхні клітин мезофілу, фізико-хімічних умов переносу вуглекислого газу від поверхні клітин до хлоропласту і активності рибульозобісфосфаткарбоксилази.

Таблиця 1

Вплив ретардантів на інтенсивність фотосинтезу, темнового і світлового дихання листків цукрового буряка гібриду Роберта

Параметри

Контроль

Декстрел, 0,3%

Паклобутразол, 0,05%

Вуглекислотний газообмін листків, мг СО2/(дм2.год):

видимий фотосинтез Ф

 

21,5±0,02

 

*19,9±0,02

 

*18,2±0,04

Фотодихання

Дф

6,5±0,03

*6,1±0,03

*6,0±0,03

Темнове дихання Дт

3,5±0,03

*3,8±0,09

3,5±0,03

Дф/Ф

0,30±0,004

*0,32±0,003

*0,33±0,003

Дт/Ф

0,16±0,002

*0,20±0,003

0,19±0,003

Дифузійний опір, с/см

листковий rl

 

3,76±0,009

 

*4,05±0,005

 

*3,68±0,002

мезофільний rm

6,14±0,05

*7,11±0,05

*8,13±0,02

Примітка: Рослини обробляли у період утворення 14-16 листків;

         * - різниця достовірна при Р=0,05

Результати вивчення мезоструктурної організації листка цукрового буряка свідчать про те, що однією з причин збільшення мезофільного опору під впливом ретардантів є потовщення листка і зменшення міжклітинників внаслідок більш раннього припинення росту клітин епідермісу. Для розуміння  функціонування донорно-акцепторної системи рослин важливим є той факт, що під впливом різних за механізмом дії ретардантів – паклобутразолу і декстрелу, відмічалося зростання витрат на фотодихання і темнове дихання у листків, які повністю сформувалися після обробки дослідних рослин препаратами. Отже, факторами, які обмежують донорну функцію листка при ретардантних ефектах, є зменшення площі листкової поверхні внаслідок зниження проліферативної активності меристем, збільшення мезофільного опору дифузії СО2, гальмування швидкості як використання асимілятів на ростові процеси у самому листку, так і їх відтоку до листків верхнього ярусу, що є споживачами. Все це призводить до зниження інтенсивності асиміляції СО2 і збільшення частки дихальних витрат у вуглекислотному газообміні, що є ознакою наявності надлишку невикористаних асимілятів у листку. Слід зазначити, що досліджені препарати по-різному впливають на складові дифузного опору. У листків рослин, оброблених декстрелом, одночасно збільшувався як листковий опір rl, так і rm, тоді як обробка паклобутразолом практично не впливає на rl  при суттєвому зростанні rm . Можна припустити, що вплив паклобутразолу на фотосинтетичний апарат не обмежується лише гальмуванням фотосинтезу надлишком асимілятів (у цьому випадку імовірніше слід очікувати ефекту, який виявляється при застосуванні декстрелу), а препарат може брати участь у безпосередній регуляції фотосинтетичних процесів (Шевчук О.А., 2015).

Таким чином, препарати ретардантної дії – декстрел і паклобутразол – впливають на анатомо-фізіологічні параметри фотосинтетичного апарату цукрового буряка, що виражається у зменшенні площі листкової поверхні, видимого фотосинтезу, збільшенні частки дихання у вуглекислотному балансі.