Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Миндаль интенсивно вегетирует в период наибольшей влажности почвы и высокой относительной влажности воздуха. Согласно классификации Г.Н. Высоцкого [1] и А.А. Роде [2] водный режим сероземов в нижней фисташковой зоне соответствует полуаридной зоне полупустыни или зоне крайне недостаточного увлажнения (среднеустойчивая богара).

Как отмечают Г.П. Курчатова [3], М.Д. Кушниренко [4], В.М. Свешникова [5], Н.И. Бобровская [6], О.В. Колов [7], Дедков [8], Э.О. Измайлова [9]; С.А. Джумабаева [10], К.Т. Шалпыков [11, 12], Б.Б. Алымкулов [13], Дж.С. Усупова [14], что при характеристике водного режима растений в естественных условиях важную роль играет водный дефицит, который является достоверным показателем степени недонасыщенности листьев водой.

Целый ряд факторов среды такие как: низкая температура, недостаток почвенной влаги, плохая аэрация корнеобитаемого слоя, засоление почвы приводят к возникновению и развитию водного дефицита. Б.Б. Алымкулов [13], К.Т. Шалпыков [12], Дж.С. Усупова [14] отмечают, что прогрессивно нарастающий недостаток воды в органах ассимиляции оказывает отрицательное влияние на все физиологические процессы, протекающие в растениях, отражаясь в дальнейшем на их росте, развитии, продуктивности и урожайности.

Многими исследованиями доказано, что прогрессирующий недостаток в состоянии водного дефицита в листьях нарушается баланс регуляторов роста и ускоряются процессы старения листьев: В.Л. Морозов [15], Koslowski [16], Л.Н. Сунцова и др. [17].

Ю.Л. Цельникер [18] указывает, что листьям растений свойственно некоторое недосыщение, но при этом процессы жизнедеятельности идут более интенсивно.

Под действием засухи нарушаются процессы газообмена, синтез белка нарушается, гидролитическая активность ферментов повышается [19]. При усиленной напряженности факторов среды, водный дефицит снижая тургор закрывает устьица клеток, в результате чего падает интенсивность транспирации и сокращается приток поступающего углекислого газа в листья.

Миндальники как и фисташники произрастают не крупными массивами, а в основном – куртинками. По структуре они характеризуются разряженностью полога и сомкнутостью корневых систем. Расстояния между деревьями кажутся свободными, но в действительности верхний горизонт почвы насыщен корнями. Как отмечает В.И. Запрягаева [20, 21] что, чем меньше влаги в почве и сухая почва, тем больше и дальше простираются корневые системы миндаля и фисташки, обеспечивая дереву нормальный рост и развитие.

Материалы и методы исследования

С помощью метода И. Чатского [22] нами cделаны измерения реального водного дефицита (РВД), возникающего в листьях интродуцированных сортов сладкого миндаля в результате дисбаланса между поступлением и расходованием воды. Для определения использованы камеры, размещенные в полиуретане, где отобранные пробы растений насыщались в течение трех часов. Расчеты величины РВД сделаны по формуле, предложенной О. Штоккером [23].

При определении элементов водного режима контролировались и условия окружающей среды: температура и влажность почвы (0–60 см) в местах произрастания сортов сладкого миндаля. Температура различных слоев почвы – поверхностными почвенными термометрами. Измерения температуры и относительной влажности воздуха определяли психрометром Ассмана. Влажность почвы измеряли весовым методом А.А. Роде [24], непосредственно в дни эколого-физиологических наблюдений.

Результаты исследования и их обсуждение

В период исследований биоэкологических особенностей интродуцированных сортов сладкого миндаля (Amygdalus communis L.), нами также были определены реальный водный дефицит (РВД) листьев, результаты минимальных и максимальных значений в годы исследований представлены в таблице.

В результате наших исследований было выявлено, что в отдельные периоды роста и развития изучаемые нами сорта миндаля характеризуются повышенным водным дефицитом. Недостаток насыщения, который нам удалось зафиксировать в листьях сортов миндаля, варьировали от 2,17 до 29,15 %. Нами в большинстве случаев максимальные РВД фиксировался в основном в полуденные часы (12.30). В течение вегетации максимальный РВД колебался у сорта Предгорный в пределах от 20,48 до 22,32 %; Бумажноскорлупого 20,87–21,87 %; Десертного 19,88–21,72 %; Нонпарели 22,35–27,42 %; Космического 23,01–29,15 %.

Минимальные значения РВД нами отмечались в утренние часы (8.30) и варьировали за вегетационный период в диапазоне: Предгорный – 16,98–18,27 %, Бумажноскорлупой – 15,59–17,96 %, Десертный – 15,73–19,22 %, Нонпарель 15,11–17,77 %, Космический 16,58–17,50 %.

После полудня, ближе к в вечерним часам (17.30) фиксировались средние значения, за исключением некоторых случаев, когда максимальный дефицит был в жаркие летние месяцы в вечернее время. К примеру: у сорта РВД Предгорный был от 9,67 до 20,48 % (июнь), Бумажноскорлупого – 8,61–20,26 % (июнь), Космического – 8,67–20,41 % (август).

Водный дефицит древесных растений определяли многие исследователи. Г.П. Курчатова [3] исследуя РВД сортов яблони указывают, что максимальный водный дефицит наступает раньше по времени у деревьев растущих без полива – в 14 часов, у орошаемых – водный дефицит отмечен в 17 часов, и показатели значительно меньше, чем у неполивных деревьев.

Так, в исследованиях древесных пород в условиях г. Красноярска Л.Н. Сунцова, Е.М. Иншаков, Е.В. Козик [17] доказывают, что скорость потери воды листьями связано со степенью загрязнения воздуха местопроизрастания. Потеря воды листьев интенсивно возрастает у березы повислой на 62,6 %, у яблони сибирской – 76,6 %, черемухи Маака – 87,5 %. Причинами являются, неэффективный контроль потери воды естественно стареющими клеточными мембранами в конце вегетации, загрязнение мембран и клеток в течение вегетации ядовитыми токсичными веществами.

О.А. Вербицкая [25], изучила водный режим древесных пород в условиях загрязнения Днепропетровска. У деревьев произрастающих в районе лакокрасочного производства показатели водного дефицита были выше: Robinia pseudoacacia – 13,18 %, Acer negundo – 8,03 %, Tilia cordata – 14 %, Sorbus аucuparia – 14,77 %, Ulmus pimula – 17 % и те же насаждения вдали (50 км) от загрязнения были: Robinia pseudoacacia – 10 %, Acer negundo – 6,66 %, Tilia cordata – 10,8 %, Sorbus аucuparia – 11 %, Ulmus pimula – 10,7 %.

Реальный водный дефицит листьев интродуцированных сортов Amygdalus communis L., % от сырого веса

Примечание. В числителе – наибольшая; в знаменателе – наименьшая величина реального водного дефицита.

В исследованиях О.А. Ситниковой [26] выявлено, что при недостаточном поливе в засуху у обработанных гибберелином растений быстро снижается оводненность листьев, водный дефицит резко снижается и листья теряют тургор, при поливе наблюдается обратное.

В условиях предгорий Северо-западного Кавказа водный дефицит листьев в течение вегетации колебался в пределах Acer campestre 30,8–51,2 %, у Acer negundo 8,8–35,9 %. Показатель РВД возрастал в осенние месяцы и снижался в апреле и мае [27].

В услових Армении в зависимости от местопроизрастания водный дефицит яблони и маголебки был таков: в полупустынном районе варьировал в пределе – 9,7–10,6 %, в мезофильно-лесном поясе – 11,2–13,7 %, в горно степном-поясе – 8,2–9,8 %.

По результатам исследований водного дефицита видов рода Crataegus, Д.Г. Орловой [28] было выявлено, что минимальным водным дефицитом обладает Crataegus Arnoldiana – 22 %, от недостатка воды сильно страдает C. Chlorosarca – 38 %.

В условиях Южного Кыргызстана водный дефицит орехоплодовых лесов варьирует от 7 до 32 % [29].

Реальный водный дефицит двухлопастного гинкго (Gingko biloba) произрастающего в условиях ботанического сада им. Э. Гареева в дневные часы достигал до 25,3 % [30]. На экспериментальной базе БПИ НАН КР «Кок-Джар» водный дефицит листьев топинамбура варьировал в зависимости от вегетации, климатических условий и сортовых особенностей таким образом: максимумы отмечены в полуденные часы в фазе активного роста и развития, достигающие до 30 % [31].

По исследованиям С.Г. Нестеровой [32], в условиях Заилийского Алатау у растений, произрастающих на северном склоне наименьший показатель водного дефицита был 19–28 %, максимальное на южных экспозициях до – 33,5 %.

В исследованиях Дж.С. Усуповой [14], в условиях недостаточной водообеспеченности у растений песчаных почв максимальный показатель РВД составил от 15,4 до 50,2 % и растений луговых песчаных почв от 34,7 до 46,2 %. В районах с достаточной водообеспеченностью минимальный показатель РВД наблюдался у растений на песчаных отложениях от 5,2 до 25,4 % и растений на лугово-болотных песчаных почвах, от 5,6 до 16,8 %.

Относительно высокий уровень реального водного дефицита различных сортов сладкого миндаля в Южном Кыргызстане в начале вегетации объясняется тем, что в почве за весенний период содержание воды снижается за счет естественного испарения. В утренние часы показатели реального водного дефицита колеблются от 2,17 до 19,69 %. У сорта Предгорный в течение трех лет водный дефицит в утреннее время составлял от 8,56 до 19,23 %; Бумажноскорлупого от 7,51 до 18,89 %; Десертного от 6,89 до 19,22 %; Нонпареля от 7,48 до 19,69 %; Космического от 2,17 до 17,64 %.

В полуденное время дефицит воды увеличивается от 9,28 до 29,15 %. У сорта Предгорный в годы наблюдений водный дефицит в полуденное время составлял от 10,46 до 20,85 %; Бумажноскорлупого от 9,28 до 20,87 %; Десертного от 11,28 до 21,72 %; Нонпареля от 10,75 до 25,66 %; Космического от 11,08 до 29,15 %.

Водный дефицит у наблюдаемых нами сортов к вечеру снижается от 7,28 до 21,86 %. Водный дефицит в вечернее время сорта Нонпарель составлял от 9,21 до 21,86 %; Предгорного от 9,21 до 21,86 %, Бумажноскорлупого от 7,28 до 21,78 %; Десертного от 7,56 до 20,84 %; Нонпареля от 9,22 до 19,73 %; Космического от 7,52 до 20,73 %.

Частота встречаемости величин реального дефицита в листьях различных сортов Amygdalus communis L. По оси ординат – частота встречаемости, % от общего количества случаев; по оси абцисс – водный дефицит, % от полного насыщения

При составлении гистограммы (рисунок) частоты встречаемости величин РВД были использованы 495 данных из всех 1485 определений. У сортов Предгорный, Бумажноскорлупой, Десертный и Нонпарель величины до 5 % нам не удалось зафиксировать, у сорта значение РВД Космический до 5 % составил около 1 %. Величины дефицита от 5–10 % больше у сорта Космический – 14,1 %, меньше – 4 % у сорта Предгорный. Величины дефицита от 10–15 % больше у Бумажноскорлупой – 48 %, меньше – 31,3 % у сорта Космический. Из гистограммы видно, что изученные сорта сладкого миндаля имеют относительно высокий уровень водного дефицита, так как у них в 63–76 % случаях зафиксированы величины дефицита от 15 до 20 % у сортов Предгорный, Десертный и Нонпарель. Показатели свыше 30 % водного дефицита за все годы наблюдений зафиксированы только у двух сортов: Нонпарель и Космический.

Заключение

Нами при определении РВД листьев было отмечено, что у изученных сортов сладкого миндаля на протяжении вегетационных сезонов не возникало такого дефицита влаги в тканях, которые могли бы привести к необратимым повреждениям ассимилирующих органов.

Таким образов, наши исследования показали, что реальный водный дефицит сладкого миндаля Amygdalus communis L. В условиях Южного Кыргызстана при одинаковых почвенно – клматических и агротехнических условиях изученные сорта имели различные степени засухоустойчивости. Относительно засухоустойчивыми сортами оказались сорта Бумажноскорлупой, Десертный. Средней степени засухоустойчивыми сортами являются Космический и Нонпарель, и менее засухоустойчивым оказался сорт Предгорный так, как разница между минимальными и максимальными показателями водного дефицита у него более выражена.

Сравнение наибольших за годы наблюдений величин реального водного дефицита и его критических порогов свидетельствует о том, что практически все сорта имеют достаточно большой резерв прочности. В целом природные условия Южного Кыргызстана благоприятны для возделывания промышленных плантаций сладкого миндаля. Наши исследования показали, что у различных сортов водный режим протекает по-разному, и проявляется в неодинаковом уровне амплитуд дневной, сезонной и погодичной динамике.