Экологические основы устойчивости растений
|Безостая 1 |Закаленная |31,2| |— |— |— |
| |Незакаленная | |— |— |— |— |
| |Закаленная |— |— |— |— |— |
|Кавказ | |— |9,8 |— |— | |
| | | | | | | |
| | | |13,5| | | |
| | | | | | | |
| |Овес яровой | | | | | |
|Артемовский|Незакаленный |— |— |— |16,0|— |
| |Закаленный |— |— |— |21,8|— |
| | | | | | | |
| |Ячмень яровой| | | | | |
| | | | | | | |
|Темп |Незакаленный |— |— |40,0|— |— |
| |Закаленный |— |— |43,7|— |— |
| | | | | | | |
|Одесский 36|Незакаленный |— |— |30,3|— |19,7 |
| |Закаленный |— |— |33,6|— | |
| | | | | | |21,5 |
| |Просо | | | | | |
|Саратовское|Незакаленное |16,0|— |— |— |— |
|853 |Закаленное |25,0|— |— |— |— |
| | | | | | | |
Диагностика жаро и засухоустойчивости.
Для диагностики засухоустойчивости растений используют ряд полевых и
лабораторных методов. Сравниваемые сорта и виды растений выращивают в
засушливых районах. Сорта, в меньшей степени снижающие урожаи, считаются
более засухоустойчивыми. Испытания на засухоустойчивость в засушниках и
суховейных установках дают возможность подвергать растения почвенной и
атмосферной засухе в любой период их вегетации и оценивать сорта. Засушни-
ки — это делянки, на которых исследуемые растения закрывают в период дождей
пленкой. Для отвода воды с соседних делянок выкапывают стоковые канавы. При
использовании суховейных камер растения выращивают в вегетационных сосудах
и затем подвергают действию струй нагретого и высушенного воздуха.
Как показатель устойчивости растений к засухе можно использовать
водоудерживающую способность растительной ткани,
а также вязкость цитоплазмы. У засухоустойчивых растений эти показатели
будут выше. В селекционной работе используют такой показатель, как
содержание статолитного крахмала в корневом чехлике. Генетически
обусловленным признаком засухоустойчивости растений является способность их
вегетативных органов (особенно листьев) накапливать во время засухи пролин.
При этом концентрация пролина увеличивается в 10—100 раз. В пролине
запасается значительное количество азота, который используется для
последующих метаболических реакций по окончании засухи.
Повышение засухоустойчивости культурных растений.
На засухоустойчивость влияют удобрения: калийные и фосфорные повышают ее,
азотные, особенно в больших дозах, — снижают. Засухоустойчивость ряда
сельскохозяйственных культур повышают микроэлементы (цинк, медь и др.).
Устойчивости к засухе в полевых условиях способствует выращивание
сельскохозяйственных культур с соблюдением зональных технологий их
возделывания.
Существование различных типов засухи, региональных ее особенностей сильно
затрудняет селекцию сельскохозяйственных растений на засухоустойчивость,
требует учета многих видовых,
структурно-анатомических и физиолого-биохимических показателей растений.
Так, засухоустойчивые сорта зерновых культур при значительном водном
дефиците отличаются синтетической направленностью работы ферментных систем,
содержат больше связанной воды, имеют повышенную концентрацию клеточного
сока, высокий температурный порог коагуляции белков, интенсивное накопление
сухого вещества, устойчивую пигментную систему, более четкие признаки
ксероморфности и др. Засуха в каждом географическом регионе имеет свои
конкретные особенности: преимущественно почвенная или атмосферная, весенняя
или летняя, продолжительность и глубина. Эти особенности также определяют
выбор критериев для отбора растений.
Еще Н. А. Максимов (1952) отмечал среди засухоустойчивых сортов яровой
пшеницы наличие двух основных биотипов: один, свойственный главным образом
Зауралью, где засуха наблюдается в начале лета (захватывает у пшениц период
кущения), другой — Среднему и Нижнему Поволжью, где засуха случается обычно
в конце вегетации пшеницы. Поэтому при культуре растений первого биотипа в
Поволжье или второго биотипа в Зауралье они ведут себя как
незасухоустойчивые сорта. При оценке и выведении засухоустойчивых сортов
селекционеры используют совокупность всех рассмотренных ранее физиолого-
биохимических и других признаков и показателей. Для регионов России и
государств СНГ, подверженных засухе, научными учреждениями разработаны
модели засухоустойчивых сортов основных сельскохозяйственных культур,
включающие и физиологические показатели.
Орошение как радикальное средство борьбы с засухой.
Наиболее эффективным способом борьбы с засухой в аридных регионах является
орошение. Оно эффективно и в районах, где осадков выпадает достаточно, но
распределение их не является оптимальным. Орошение дождеванием овощных,
плодовых, кормовых культур и картофеля используют в Центральном
Нечерноземье. Необходимо организовать полив растений таким образом, чтобы
свести повреждаемость растений от засухи к минимуму и наиболее эффективно
использовать поливную воду. Для определения сроков полива руководствуются
наблюдениями за влажностью почвы, не допуская снижения предполивной
влажности ниже оптимального уровня (60—70 % НВ).
На орошаемых полях возделывают влаголюбивые растения с большой листовой
поверхностью, которые требуют больше влаги и в условиях засухи при
нарушении водоснабжения снижают урожай сильнее по сравнению с растениями на
богаре. Особенно важно обеспечить растения водой в критические периоды.
Яровые и озимые злаки наиболее чувствительны к недостатку влаги в фазы
выхода в трубку и колошения; кукуруза — в период цветения и молочной
спелости; просо и сорго — в фазы выметывания и налива зерна; зернобобовые —
в период цветения; картофель — цветения и формирования клубней;
подсолнечник — образования корзинки и цветения; хлопчатник — в фазу
цветения и заложения коробочек; бахчевые — в период цветения и созревания.
Для определения потребности растений в поливе используют также
физиологические показатели: содержание воды в листьях; степень открытости
устьиц; интенсивность транспирации; водный потенциал тканей; концентрацию
клеточного сока; градиент биопотенциалов (ЭП); интенсивность роста и др.
(Н. А. Максимов, И. В. Красовская, Ф. Д. Сказкин, Н. С. Петинов, В. С.
Шарда-ков, В. А. Лобов, О. Е. Шведова, М. Д. Кушниренко и др.). Оптимальные
и критические уровни этих показателей установлены применительно к видам и
сортам растений и содержатся в справочной литературе.
Полив, особенно дождеванием, повышает влажность приземного слоя воздуха,
снижает его температуру, создает в стеблестое (и насаждении) более ровный
микроклимат. Наиболее эффективны частые поливы небольшими нормами, а в
засушливых регионах — в сочетании с влагозарядковым поливом. Наибольший
эффект поливы обеспечивают на высоком агротехническом фоне при оптимальных
дозах удобрений, выполнении всего комплекса необходимых агротехнических
мероприятий, предусмотренных для данной сельскохозяйственной культуры.
ТИПЫ РАСТЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ: КСЕРОФИТЫ, ГИГРОФИТЫ И
МЕЗОФИТЫ
Растения засушливых областей называются ксерофитами (от греческого хеrоs —
сухой). Они способны в процессе индивидуального развития приспосабливаться
к атмосферной и почвенной засухе. Характерные признаки ксерофитов —
незначительные размеры их испаряющей поверхности, а также небольшие размеры
надземной части по сравнению с подземной. Ксерофиты — это обычно травы или
низкорослые кустарники. Их делят на несколько типов. Приводим классификацию
ксерофитов по П. А. Генкелю.
Суккуленты — очень стойкие к перегреву и устойчивые к обезвоживанию, во
время засухи они не испытывают недостатка воды, потому что содержат большое
количество ее и медленно расходуют. Корневая система у них разветвлена во
все стороны в верхних слоях почвы, благодаря чему в дождливые периоды
растения быстро всасывают воду. Это кактусы, алоэ, очиток, молодило.
Эвксерофиты — жаростойкие растения, которые хорошо переносят засуху. К этой
группе относятся такие степные растения, как вероника сизая, астра
мохнатая, полынь голубая, арбуз колоцинт, верблюжья колючка и др. У них
незначительная трансперация, высокое осмотическое давление, цитоплазма
отличается высокой эластичностью и вязкостью, корневая система очень
разветвлена, и основная ее масса размещена в верхнем слое почвы (50—60 см).
Эти ксерофиты способны сбрасывать листья и даже целые ветви.
Гемиксерофиты, или полуксерофиты,— это растения, которые неспособны
переносить обезвоживание и перегрев. Вязкость и эластичность протопласта у
них незначительная, отличается высокой транспирацией, глубокой корневой
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
