ЭлБиб

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 / 2016

www.mshj.ru

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

составляющие основу мирового рынка, и

в то же время экстремальные проявления

экологических условий оказывают нега-

тивное влияние на продуктивность и ка-

чество плодов адаптированных сортов.

Основными стресс-факторами, нега-

тивно влияющими на состояние насажде-

ний и качество плодов яблони, являются:

резкие перепады температуры, влажно-

сти воздуха и почвы, засуха, переувлаж-

нение, высокая солнечная активность,

ультрафиолетовая радиация и др. Как

правило, на растения одновременно воз-

действуют несколько стресс-факторов,

что усугубляет ситуацию. Длительное воз-

действие комплекса неблагоприятных

факторов способствует образованию сво-

бодных радикалов, которые, при недоста-

точном антиоксидантном статусе, могут

вызвать повреждения клеточных орга-

нелл, клеток, тканей и даже гибель расте-

ния [1-4]. Нарушение озонового слоя Зем-

ли, вследствие техногенных загрязнений,

обуславливает глобальное потепление

климата, поднятие уровня вод Мирово-

го океана, таяние ледников, что создает

угрозу затопления огромных территорий,

поднятия уровня грунтовых вод и допол-

нительную стрессорную нагрузку на рас-

тительный мир.

Следует отметить, что плодовые расте-

ния испытывают воздействия и накапли-

вают видимые и латентные повреждения

на протяжении многих лет, следователь-

но, от нормального функционального со-

стояния растения, начиная с маточника и

питомника до молодого и плодоносящего

сада, зависит эффективность садоводства.

В связи с этим необходимо изучить эффек-

тивные методы повышения устойчивости

растений к комплексу стресс-факторов.

Одним из путей стабилизации и ин-

дукции адаптивного потенциала расте-

ний на разных этапах их жизни может

быть обработка серосодержащими пре-

паратами, что обусловлено уникальными

свойствами серы. Сера занимает четвер-

тое место среди основных питательных

веществ, необходимых для растений по-

сле N, P и K. Она входит в состав и стаби-

лизирует молекулы белка, входит в со-

став аминокислот, витаминов, ферментов

и других соединений, многие из которых

обладают антиоксидантными свойствами,

способностью детоксикации ядовитых

соединений, повышает активность фер-

ментов, способствует синтезу хлорофил-

ла [3, 5-10], что в комплексе обеспечива-

ет повышение устойчивости растений к

стресс-факторам.

Сера, входя в состав цистеина, высту-

пает в качестве донора для ряда соедине-

ний, таких как метионин, глутатион и фито-

хелатины, которые известны за их участие

в устойчивости растений к различным

абиотическим стрессам. Ряд ключевых

стресс-метаболитов, таких как этилен,

управляются метионином через его мета-

болита сера-аденозилметионина [11, 12].

В процессе эволюции растения вы-

работали мощные системы инактивации

свободных радикалов — антиоксидант-

ные соединения (полифенолы, витамины,

ферменты-антиокислители и др.) [3, 5-7].

Важнейшую роль в формировании защит-

ных систем растений и качества плодов

играют минеральные вещества. Они вхо-

дят в состав ферментов, витаминов, гор-

монов и других физиологически активных

соединений [3, 5-7]. Фитогормоны служат

одними из основных регуляторов роста и

развития растений, активируют экспрес-

сию генов ферментов антиоксидантной

защиты. Под действием стрессоров из-

меняется баланс гормонов, что приводит

к нарушению физиологических процес-

сов [3, 4, 13-14].

Целью наших исследований было:

изучить

возможность

стабилизации

адаптивного потенциала растений при

воздействии экзогенных обработок серо-

содержащими препаратами в питомнике,

молодом и плодоносящем саду при хра-

нении плодов в стрессовых экологических

и искусственно смоделированных услови-

ях. В качестве маркеров оценки состояния

растений и плодов использовали данные

по содержанию минеральных веществ (Ca,

Mg, K, P, S), гормона этилена, антиоксидан-

тов, фотосинтетической активности и дру-

гие характеристики и параметры расте-

ний и плодов.

Материалы

и методы исследований

Полевые исследования проводились в

питомнике, молодом и плодоносящем ин-

тенсивном саду, биохимические — в лабо-

ратории отдела послеуборочных техноло-

гий ВНИИС им. И.В. Мичурина.

Объектами исследований являлись:

саженцы, деревья и плоды различных со-

ртов яблони. Для некорневых обработок

применяли серосодержащий препарат

Тиовит-Джет (сера, 800 г/кг). Использова-

ли модельное переувлажнение насажде-

ний (влажность почвы доводили до 120%

наименьшей влагоемкости (НВ), при опти-

мальной влажности для растений 80% НВ).

В качестве химического стрессора исполь-

зовали гербицид Раундап, в качестве плен-

кообразующего полимера — Милефунг,

элиситор Эмистим, базовая подкормка осу-

ществлялась комплексом макро- и микроэ-

лементов. Кратность, сроки обработок — в

зависимости от задач исследований.

Плоды снимали в оптимальные сроки

съема (этилен 0,1-0,3 ppm), через сутки по-

сле съема часть плодов обрабатывали за-

щитными препаратами — 1-метилцикло-

пропен (1-МЦП), дифениламин (ДФА). На

хранение плоды закладывали в обычную

атмосферу (ОА) при двух температурных

режимах: +3-4

С (оптимальный), -1-0

(стрессовый), в регулируемую атмосферу

(РА) с рекомендуемым составом атмосфе-

ры (СО

— 2-3%, О

–2-3%) и стрессовым

(СО

— 35-40%, О

— 1,0-1,5%).

Оценивали состояние насаждений, ли-

стьев (наличие некрозов, заболеваний и

др.), биометрические показатели, выход

стандартных саженцев. Потери плодов от

физиологических заболеваний оценивали

визуально при хранении и дополнитель-

но через 7 дней после снятия с хранения

при Т +20

С (имитация условий доведения

плодов до потребителя, «жизнь на полке»).

Использовали метеоданные Мичуринской

метеорологической станции.

Содержание минеральных элемен-

тов — кальция, магния, калия определяли

методом атомно-абсорбционной спектро-

скопии, фосфора, серы — фотометриче-

ски [15], содержание эндогенного этиле-

на — газохроматографически [16], суммы

фенольных соединений (СФС), рутина,

хлорофилла и каротиноидов — спектро-

фотометрически [17, 18].

Изучение анатомического строения ли-

стьев проводили по общепринятым мето-

дикам [19, 20] на образцах, собранных в

период максимального развития органов

с помощью аппаратно-программного ком-

плекса ВидеоТесТ-Морфология 4.0 на базе

микроскопа AXIO Imager Z1 (Carl zeiss).

Степень повреждения генеративных

органов определяли с использованием

методик В.Л. Витковского [21], Тюриной

и др. [22]. Помимо этого использовались

стандартные цитологические и гистологи-

ческие методики.

Результаты исследований

Весеннее переувлажнение почвы для

садоводства средней зоны России явле-

ние не редкое, ярким подтверждением

тому стал текущий 2016 г., когда за два ме-

сяца (апрель, май) осадков выпало в 3 раза

больше среднемноголетних данных —

231 мм, в июне превышение составило

46,5% (83,5 мм). Частые и интенсивные

дожди во многих хозяйствах затруднили

проведение текущих агротехнических и

защитных мероприятий (из-за невозмож-

ности прохода техники). В итоге, многие

насаждения испытывали угнетение, отме-

чалось скручивание и некрозы листовой

пластинки, в тяжелых случаях — массовое

опадение листьев и плодов, что отрица-

тельно повлияло на закладку генератив-

ных почек урожая следующего года. Эти

примеры указывают на необходимость

разработки комплексной системы управ-

ления продуктивностью насаждений и ка-

чеством плодов яблони.

Рациональный выбор места под маточ-

ник, питомник, сад, подбор эффективных

для зоны сорто-подвойных комбинаций,

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека