ИЗУЧЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ЗИМОСТОЙКОСТИ СОРТООБРАЗЦОВ ЖИМОЛОСТИ СИНЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЕЙСТВИЯ СТРЕССОРОВ ХОЛОДНОГО ВРЕМЕНИ ГОДА В КОНТРОЛИРУЕМЫХ УСЛОВИЯХ Белосохов Ф.Г.

Белосохов Ф.Г. -  к. с.-х. н., доцент

ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет»,

г. Мичуринск, Россия, e-mail: mgau@mich.ru

Belosokhov F.G. - PhD in agricultural s., Associate Professor

FGBOU VPO Michurinsk State Agrarian University, Michurinsk, Russia,

 e-mail: mgau@mich.ru

 

Исследование компонентов зимостойкости сортообразцов жимолости синей при воздействии стрессоров холодного времени года в контролируемых условиях среды было предпринято нами с целью определения наиболее перспективных сортообразцов для производства и селекции в условиях Центрального Черноземья, а также для определения критически важных компонентов зимостойкости жимолости в этих условиях с помощью метода моделирования действия стрессоров холодного времени года в контролируемых условиях как альтернативного полевому методу оценки.

Многолетнее исследование (1987-2010 гг.) компонентов зимостойкости сортообразцов жимолости синей при воздействии стрессоров холодного времени года методом полевой оценки зимних повреждений жимолости показало, что, несмотря на повреждения некоторых сортообразцов действием низких отрицательных температур, жимолость синяя в целом вполне адаптирована к неблагоприятным условиям холодного времени года.

Таким образом, следует заключить, что зимостойкость жимолости в Тамбовской области определяется только её морозостойкостью. Анализ многолетних статистических данных о годовом ходе температур в Тамбовской области, литературных данных о морозостойкости жимолости и результатов собственных многолетних наблюдений в полевых условиях дал нам основание полагать, что решающим фактором успешной культуры жимолости синей является её способность сохранять морозоустойчивость в период оттепелей и способность восстанавливать морозоустойчивость при повторной закалке после оттепелей. Чтобы выяснить резервы этих свойств жимолости, мы прибегли к изучению III и IV компонентов зимостойкости сортообразцов жимолости синей при моделировании действия стрессоров холодного времени года в контролируемых условиях.

Объектами исследования были 60 сортообразцов разного эколого-географического происхождения. Изучение проведено по общепринятым методическим руководствам: «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур»  (Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1973; Орел: ВНИИСПК, 1999). [1, 2]. Оценку зимних повреждений проводили согласно шкале полевой оценки зимних повреждений, разработанной М.Н. Плехановой (1988) [3], к категории зимостойких относили сорта, которые характеризуются повреждениями от 0 до 1 балла, среднезимостойких - 2-3 балла, незимостойких - 4-5 балла.

Оценку устойчивости растений к низким температурам проводи­ли в соответствии с методикой, предложенной М. М. Тюриной и Г. А. Гоголевой (1978) [4], путем прямого промораживания однолетних побегов жимолости в лабораторных условиях. Для промораживания брали по 10 однолетних побегов одинакового развития из различ­ных частей кроны непосредственно перед экспериментом. Промораживание проводили в ВНИИГиСПР им. И.В.Мичурина в двух режимах. Первый режим моделировал условия для выявления способности растений сохранять устойчивость к низким отрицательным температурам в период оттепелей, а второй создавал условия для проверки способ­ности вновь приобретать устойчивость к низким отрицательным температурам после оттепелей. Для испытания в первом режиме побеги срезались во второй половине зимы при температуре окружающего воздуха -5…-10^○С, затем температуру в лабораторных условиях повышали до режима оттепелей +2^○ С с экспозицией 72 часа. Промораживание производилось при -25^○С с экспозицией 12 часов. Температурный градиент при этом составлял 5^○ в час. Затем побеги проходили режим оттаивания до температуры +15^○С в течение 24 часов с температурным градиентом 5^○С в час. Для испытания во втором режиме побеги среза­лись во второй половине зимы при температуре окружающего воздуха -5…-10^○С и помещались в холодильный шкаф с режимом оттепели +2^○С с экспозицией 72 часа. Затем побеги подвергались закаливанию при температуре -5^○ С в течение 72 часов, затем при температуре -10^○С в течение 72 часов. После этого побеги  промораживались в течение 12 часов при темпе­ратуре -43^○ С с градиентом температуры 5^○ С в час. После прохождения обоих режимов срезы на концах побегов обновляли, и  проводили оттаивание в течение 24 часов при скорости повышения температуры 5^○С в час до температуры +15^○ С. Затем промороженные однолетние побеги помещали в сосуды с водой  на 14-20 дней для отращивания и про­водили учет повреждений.

Определение степени подмерзания тканей проводилось анатомическим методом по интенсивности естественного побурения тканей. При анатомическом анализе делали про­дольные срезы всех почек и аналогичные срезы тканей побегов, затем просматривали их в глицерине под бинокулярным микроскопом МБС-9. Срезы делали в нижней, средней и верхней частях побега; отдельно учитывались повреждения коры, камбия, древесины и сердцевины.

Повреждения опре­делялись визуально на срезах тканей и почек по 6-балльной шкале:

0 баллов - нет повреждений;

1 балл — легкое повреждение проводящей системы почки или обесцвечи­вание тканей цветков;

2 балла — потемнение основания цветков или значительное повреждение

проводящей системы;

3 балла - значительное повреждение или гибель 1-2 цветков, повреждение

конуса роста;

4 балла - гибель большинства цветков и повреждение проводящей системы;

5 баллов - клетки тканей полностью погибли.

Сильные морозы после периода оттепелей во второй половине зимы  в последние десятилетия стали характерным явлением для ЦЧР. На основе сравнительного анализа температур в зимний период в годы исследований (1987-2010 гг.), следует отнести зимы 1986/87, 1990/91, 1995/96, 2005/06 и 2009/10 годов к числу холодных и экстремально холодных по классификации Росгидромета [5]. Средняя температура в целом и за отдельные месяцы в эти зимы была ниже средних многолетних значений. В пределах средних многолетних значений по температурным условиям оказались зимы 1987/88, 1993/94, 2002/03 и 2004/05 гг. Остальные 15 зимних периодов характеризовались повышенным температурным фоном по сравнению с многолетними значениями, полученными за предыдущие 50 лет. Реакция растений жимолости на этот неблагоприятный фактор после периода оттепелей важна для характеристики зимостойкости жимолости. При моделировании естественных условий в лабораторных установках для выявления способности растений сохранять устойчивость к низким отрицательным температурам в период оттепелей побеги, прошедшие режим оттепели, подвергались закаливанию и последующему промораживанию при температуре - 43ºС.

Результаты анатомического анализа тканей коры, камбия, древесины, сердцевины и плодовых образований в смешанных почках свидетельствуют о способности сортообразцов жимолости быстро восстанавливать устойчивость к низким отрицательный температурам. Абсолютное большинство сортообразцов получило повреждения почек, не превышающие 0,5 балла.  Почки сортов  Бакчарская, Капель, Лазурная, Томичка, Голубинка, Старт и элитного сеянца 1-39-28 повреждались в диапазоне от 0,6 до 0,9 балла. Лишь у сортов Синяя Птица и Длинноплодная повреждения почек оценивались от 1 до 1,8 балла. Следует отметить, что приведённые значения являются максимальными за все годы исследования. Средние показатели повреждений почек колебались в зависимости от года исследований от 0,13 до 0,47 балла.  Лишь небольшая доля боковых почек (от 0,5 до 5,5%) на побегах сортообразцов 2-62-43, Бакчарская, 1-8-57, 2-61-35, Голубое Веретено и Синяя Птица получила повреждения от 1 до 1,8 баллов. В такой же степени у этих сортообразцов были повреждены и верхушечные почки, но из-за высокой степени дифференциации этих почек доля поврежденных среди них была значительно больше: у сортов Длинноплодная и Бакчарская - 100%, у сортообразцов Капель, Лазурная, Томичка, Голубинка, 2-62-43 и 1-8-57 - 80%, у сортообразцов 1-39-28,Синяя Птица и Старт - 60%. Всего 10% верхушечных почек было повреждено на побегах сортообразцов 2-61-35 и Голубое Веретено.

Дифференциация степени повреждения тканей сортообразцов затруднена тем обстоятельством, что разности средних значений полученных показателей по разным тканям не выходят за рамки статистической погрешности. Сортовые различия существенно выше, но и при таком сравнении лишь у сортов Старт и Длинноплодная максимальные значения степени повреждения коры, камбия, древесины и сердцевины составили 1,2 и 1,3 балла соответственно. У сортообразцов Черничка, 1-39-28 и Капель этот показатель не превышал значений от 0,5 до 0,7 балла. Остальные исследованные сортообразцы показали уровень повреждений тканей не выше 0,3 балла.  Ни одно из перечисленных значений степени повреждения тканей сортообразцов не превысило порога вредоносности. Данные последнего опыта позволяют заключить, что все испытуемые сортообразцы восстанавливали высокую устойчивость к низким отрицательным температурам после оттепелей.

В другом опыте после оттепелей проводили промораживание при температуре -25ºС. Такое понижение температуры является типичным в условиях ЦЧР во второй половине зимы. Анализ повреждений показал, что наибольший ущерб понесли ткани коры и зачатки цветков в смешанных почках. Сильно пострадали почки на побегах сортообразцов Длинноплодная  и Голубинка – 4,5 и 3,5 баллов соответственно. Сортообразцы Старт, Рассвет и 1-39-28 получили повреждения почек от 2,5 до 2,9 балла. Сортообразцы Кувшиновидная, Камчадалка, Томичка, Челябинка, Черничка, Васюганская, 1-62-43 и 2-61-35 испытали меньшие повреждения – от 2,0 до 2,4 балла. Слабые повреждения получили почки на побегах сортообразцов Бакчарская, Голубое Веретено, Синяя Птица, Индиго, Парабельская, Лазурная и 1-17-48 – от 1,0 до 1,9 балла. Остальные сортообразцы имели повреждения почек менее 1 балла. В меньшей степени были повреждены цветочные зачатки в боковых смешанных почках по сравнению с верхушечными. В результате анализа выяснилось, что в среднем почти четверть всех почек побегов изученных сортообразцов жимолости получила повреждения. Наибольшее количество поврежденных почек (около 30%) оказалось на побегах сортообразцов Длинноплодная,  Голубинка, Рассвет, 2-61-35, Голубое Веретено, Камчадалка, Томичка, Васюганская, Синяя Птица, Индиго, Парабельская, Лазурная и 1-17-48.

Повреждения камбия и коры побегов после промораживания были небольшими. Наибольшие повреждения получила кора побегов сортообразца 2-62-43 – 1,3 балла. Сортообразцы Камчадалка, 1-17-59, Бакчарская, 2-61-35, 2-56-48, Синяя Птица, Голубое Веретено имели измене­ния ткани коры, оцениваемые в 1,2 балла. Несмотря на значительное подмерзание почек, хорошо перенесла промораживание кора сортообразца 1-17-48 (1 балл). Такие же и меньшие повреждения тканей отмечены у сортообразцов Индиго, Парабельская, Лазурная, Томичка, Васюганская, Голубинка, Рассвет, Амфора – от 0,5 до 1,0 балла.   Остальные образцы не имели повреждений камбия и коры более 0,4 балла. Повреждения тканей древесины и сердцевины побегов в целом существенно не отличались от показателей камбия и коры соответственно, но в тех случаях, когда эти различия были достоверными, наименьшие повреждения были зафиксированы в тканях коры и сердцевины.  В ходе всестороннего анализа мы пришли в итоге к заключению, что наименее устойчивыми к низким отрицательным температурам после оттепели по комплексу показателей являются сортообразцы Длинноплодная, Голубинка, 1-39-28, Черничка, 1-17-59, Томичка, Бакчарская, Рассвет, Челябинка, 2-62-43, Голубое Веретено, Камчадалка, Старт, Синяя Птица, Индиго, Парабельская, Лазурная, Васюганская, 1-17-48 и 2-61-35, а наибольшую устойчивость проявили сортообразцы 1-8-57, 1-9-58 и 1-9-59.

Таким образом, анализ повреждений сортообразцов жимолости синей при моделировании действия стрессоров холодного времени года в контролируемых условиях, позволяет сделать следующие выводы. Во-первых, критическими для оценки сортообразцов жимолости синей в средней зоне садоводства являются III и IV компоненты зимостойкости. Этот вывод был сделан нами ранее (Белосохов, 1993) [6] для части сортообразцов. Многолетнее исследование подтвердило данное заключение и для других изученных сортообразцов. Во-вторых, наиболее уязвимой частью однолетнего побега жимолости синей являются почки, причем терминальные – в существенно большей степени, чем боковые. Слабее повреждаются камбий и ткани древесины, наименьшие повреждения зафиксированы в тканях коры и сердцевины. В третьих, тенденция преобладания зимних периодов с повышенным температурным фоном по сравнению со средними многолетними значениями предыдущих 50 лет задает вектор развития селекции жимолости синей на зимостойкость в средней зоне садоводства с учетом указанных факторов.

Анализ полученных данных позволяет сделать заключение о зимостойкости большинства изу­ченных сортообразцов жимолости и их высокой адаптационной способности к неблагоприятным факторам зимнего периода в местных почвенно-климатических условиях.

 

1.    Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. – Мичуринск: ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1973. – 495 с.

2.    Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. –  Орел: ВНИИСПК, 1999. – 608 с.

3.    Плеханова, М.Н. Характер зимних повреждений синей жимолости при интродукции на Северо-Западе СССР / М.Н. Плеханова // Сб. тр. по прикл. бот., ген и сел. - 1988. - Т. 119. - С. 77—83.

4.    Тюрина, М.М. Ускоренная оценка зимостойкости плодовых и ягодных рас­тений / М. М. Тюрина, Г. А. Гоголева. - М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1978. - 46 с.

5.    http://climatechange.igce.ru/index.php

6.    Белосохов Ф.Г. Хозяйственно-биологическая оценка сортообразцов жимолости в Тамбовской области / Ф.Г. Белосохов // - Автореф. дисс. . . . кандидата с.-х. наук. - Мичуринск, 1993. - 23 с.