Способ оценки засухоустойчивости плодовых культур Советский патент 1992 года по МПК A01H1/04 A01G7/00 

Изобретение относится к физиологии растений, а именно к оценке засухоустойчивости растений различных видов, сортов плодовых и декоративных растений, и может быть использовано в плодоводстве, лесоводстве, при селекции новых засухоустойчивых сортов для засушливых климатических зон, а также при проведении биологических исследований.

Известен способ определения засухоустойчивости растений по испарению воды их листьями, для чего используют биофизический метод - определение электросопротивления тканей листа (ЭСТЛ). Первоначально измеряют ЭСТЛ непосредственно на исследуемом растении, затем ветвь с листом срезают и оставляют на воздухе, а через 2 ч повторяют измерение его электрического сопротивления. Чем больше изменение в показаниях ЭСТЛ, тем менее устойчиво данное растение к засухе.

Данный способ обладает высокой оперативностью благодаря использованию биофизического метода измерения, но точность определения засухоустойчивости низкая.

Известен способ определения засухоустойчивости растений путем определения водных потенциалов листьев растений при максимальной скорости потока пасоки по их стволам.

Согласно этому способу в процессе опыта ре- гистрируют водный потенциал листьев при помощи камеры давления с периодичностью 1 раз в час. Затем по этим параметрам строят суточные зависимости водного потенциала листьев от относительной скорости потока пасоки, предварительно разделив их на две зоны (дневную и ночную), после чего строят график зависимости между измеряемыми параметрами. Точка пересечения линий обоих зон дает искомое значение. По сортам-стандартам выделяют границы значений водных потенциалов листьев по зонам устойчивости.

СП

С

j

со

SQ

ю

„

Ј.

Недостатки такого способа - применены повреждающие растение методы определения параметров водного режима; снижение точности определения водного потенциала листьев из-за его высокой вари- абельности по ярусам и длине побегов; сложность метода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ комплексного определения жаро- и засухо- устойчивости растений путем определения отношения толщины листа после и до воздействия на него повышенной температурой или обезвоживанием. Согласно этому способу отделенные листья растений подвергают 2-3 часовому обезвоживанию. При этом измеряют толщину листьев после и до обезвоживания, а затем вычисляют отношение этих величин. Чем выше это соотноше- ние, тем более устойчив данный сорт к засухе.

Несмотря на простоту и довольно высокую производительность известный способ характеризуется относительностью оценки засухоустойчивости - поскольку устойчивость растений к засухе определяется не г.лько устойчивостью листьев, а устойчивостью всего целого растения.

Кроме того, из-за высокой вариабельно- сти водного потенциала (а следовательно.и толщины) листьев как по ярусам, так и по длине стеблей снижается точность определения устойчивости растений к засухе.

Применение известного способа на се- янцах и саженцах ведет к уничтожению значительной части листового аппарата растений из-за необходимости 40-кратной повторности.

Цель изобретения - повышение точно- сти способа оценки засухоустойчивости растений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определение засухоустойчивости растений проводится путем сопоставления прироста диаметра молодых побегов (или стеблей) растений с влажностью почвы в условиях вегетационного опыта.

Этот способ позволяет определить ус- тойчивость растений к почвенной засухе.

Известно, что подавление ростовых процессов является наиболее чувствительным показателем реакции растения на засуху.

Непрерывная регистрация процессов роста органов растений при помощи датчиков позволяет регистрировать изменения длины или толщины корней, побегов (стеблей), стволов, плодов при различной влаго- обеспеченности,

При определении засухоустойчивости растений к почвенной засухе эксперимент проводят в условиях вегетационного опыта. Зависимость процессов прироста органов растений (побегов, стеблей) от влажности почвы изучают на фоне ее контролируемого иссушения от полива до мертвого запаса влаги. Периодически или непрерывно (при наличии соответствующего оборудования) регистрируют влажность почвы и изменение диаметра побегов (стеблей) растения. На основании полученных данных строятся экспериментальные линии регрессии зависимости суточных приростов побегов от влажности почвы. Точка пересечения линии прироста побегов (стебля) с линией влажности почвы (изменение диаметра d в мкм, влажности почвы Wn в % НВ) дает искомую величину влажности почвы. Эта величина показывает,при какой влажности почвы прирост побега (стебля) прекращается.

Одновременная регистрация и сопоставление прироста диаметра побегов (стеблей) растений и влажности почвы на целом неповрежденном растении позволяет с высокой точностью определить значение Л/пред., при котором прирост равен нулю, что значительно повышает эффективность определения засухоустойчивости растений и в конечном счете позволит повысить точность измерений и сократить сроки (эти эксперименты можно проводить на одно- двухлетних сеянцах и саженцах) при отборе и интродукции растений для засушливых климатических зон, что позволит получить повышенные урожаи на богатых землях без дополнительных затрат на орошение.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Растения предварительно высаживаются в вегетационные сосуды с почвой. После полива растения не поливаются, а вегетационные сосуды закрываются пленкой. Срок проведения испытаний зависит от объема почвы в вегетационных сосудах, температуры и влажности воздуха (в данных исследованиях объем сосудов составлял 40 л, температура воздуха 10-30°С, его влажность 30-80%; при этом продолжительность опыта составляла 5-7 дней). Изменения диаметра побегов (стеблей) и влажность почвы непрерывно регистрируют многоточечным самопишущим потенциометром типа КСП-4. Для измерения измене- ний диаметра органов растений применяются различные дендрографы(при- менялся индуктивный датчик малых переме- щений с линейной шкалой ±1 мм), а влажность почвы можно измерять тензио- метрическим датчиком с преобразованием

сосущей силы в электрический сигнал. При отсутствии прибора для измерения влажности почвы можно измерять этот параметр весовым методом через определенные промежутки времени. Значения обоих параметров откладываются d - по оси у, W - по оси X с периодичностью 1 раз в час, и по этим точкам строится линия регрессии. При этом точка пересечения линии прироста побега (стебля) с линией влажности почвы дает границы искомой величины предельной влажности почвы. Сравнивая эти границы с аналогичными характеристиками видов или сортов-стандартов, устанавливают степень их засухоустойчивости. Чем ниже предельная влажность, тем засухоустойчивее сорт.

На фиг.1 изображены графические зависимости величины суточного прироста побегов в толщину от влажности почвы для черешни сорт Мелитопольская (1),персика сорт Сочный (2), яблони сорт Ренет Сими- ренко (3), сливы сорт Ренклод Альтана (4).

Как видно из этого графика, предельная влажность почвы для персика равна 50% НВ, сливы - 57% НВ, черешни - 61% НВ, яблони 78% НВ

Из представленных на графике культур наиболее устойчивым к почвенной засухе следует считать персик, наименее-яблоню, что соответствует литературным данным о засухоустойчивости этих культур.

до(км

На фиг.2 представлены зависимости суточного прироста побегов в толщину различных сортов персика от влажности почвы 1 - сорт Муза, 2 - сорт Маяковский; 3 - сорт Пушистый ранний.

Как видно из графика, наиболее устойчивым к почвенной засухе является сорт Пушистый ранний (3). У него прирост равен нулю при влажности почвы 48% НВ. У сорта Маяковский (2j это значение равно 52 % НВ а у сорта Муза (1) - 55% НВ. Устойчивость этих сортов к засухе подтверждается известными данными. Предлагаемый способ кроме повышения точности позволяет ускорить процесс определения засухоустойчивости растений.

Формула изобретения

Способ оценки засухоустойчивости плодовых культур, включающий измерение линейных размеров органов растений под воздействием обезвоживания, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности способа, измеряют суточные приросты диаметров побегов растений в зависимости от влажности почвы в градиенте от полной влагоемкости до мертвого запаса по которым определяют величину предельной влажности почвы, сравнивают ее с аналогичными показателями у сорта-стандарта, и чем ниже предельная влажность почвы, тем более засухоустойчиво растение.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к физиологии растений, и может быть использовано для оценки засухоустойчивости плодовых растений, цель изобретения - повышение точности способа. Для этого фиксируют суточные приросты диаметров побегов (стеблей) плодовых растений при различной влажности почвы от полной влагоемкости до мертвого запаса. По результатам замеров строят линию регрессии. Точка пересечения линии прироста побега (стебля) с линией влажности почвы дает величину предельной влажности почвы. Этот показатель сравнивают с аналогичным у сорта-стандарта и чем ниже предельная влажность почвы, тем более засухоустойчиво растение данного вида или сорта. 2 ил.

32 24

16 Я

-а

-16

юо И/пДН8

Ad, ьг

24 16

а

40

60 70 50 90 Wa,ЈHB

-8

-1б

9W

г 1