Модифицированная технология выращивания семян свеклы обыкновенной в условиях Восточной Сибири

УДК 635.11-153(571.5) 

МОДИФИЦИРОВАННАЯ  ТЕХНОЛОГИЯ выращивания семян свеклы обыкновенной в условиях Восточной Сибири

Т.И. Юшкевич, И.Г. Тараканов*, Ю.С. Корзинников

ФГОУ  ВПО Иркутская  государственная сельскохозяйственная академии, г. Иркутск

*

     Исходя из факта лимитирующего влияния водообеспеченности двухлетних растений свеклы обыкновенной на формирование семян, и на основании проверки рабочей гипотезы обоснована модификация используемой технологии выращивания семян.

      Proceeding from the fact that seed formation is affected by a limiting factor of water supply of biennial Beta vulgaris L. And basing on the given researches, the artide has grounded the possible directions of solving this problem. 

     Как отметил ведущий в России специалист по семеноводству корнеплодных культур В.А. Лудилов [1], слабым звеном отрасли является теоретическая база семеноводства. В жестких климатических условиях Восточной Сибири требуют своего решения и собственно технологические вопросы. Решение вопросов технологии выращивания семян Свеклы обыкновенной в условиях Восточной Сибири является актуальной проблемой.

     Биологической особенностью растений семейства маревых  и свеклы, в частности, является их засухоустойчивость, обеспечиваемая формированием  мощного корня длиной более метра  [2]. В условиях умеренного климата для выращивания семян этой двухлетней культуры корнеплоды закладываются на зимнее хранение с удалением части корня. На втором году жизни отрастающая придаточная короткая, функционирующая в верхнем пересыхаемом слое почвы, корневая система не полностью компенсирует удаление первичного корня технология по В.А. Лудилову. Поэтому вполне естественно, что лимитирующим фактором выращивания семян свеклы обыкновенной является водный режим двухлетних растений (уже не засухоустойчивых) [3]. Выраженность этого фактора возрастает в весенне-летних засух, довольно частых в районах Восточной Сибири.

     Адаптация двухлетних растений свеклы к водному  стрессу, возникающему вследствие нарушения  коррелятивного развития надземной  и подземной частей, регулируется самим растением синтезом стрессового фитогормона - абсцизовой кислоты [3]. Однако, фитогормональная адаптация к водному стрессу у высаженных двухлетних растений не всегда компенсирует водный дефицит, что и вызывает неустойчивость семеноводства свеклы даже в районах Европейской части [1], как правило более влагообеспеченных, по сравнению с восточносибирским регионом.

     В связи с тем, что завядание  корнеплодов является лимитирующим фактором завершения онтогенеза и формирования семян свеклы обыкновенной [3] мы изучали влияние подсушивания и процессов репарации на физиологические процессы развивающихся двухлетних  растений, а также ускоренное восстановление корневой системы у двухлетних растений после высадки в грунт.

     Завядание создавали выдерживая отмытые цветущие растения на воздухе, на свету при комнатной температуре. Подсушенные в течение 48 часов растения взвешивали до и после окончания эксперимента. Для восстановления оводненности растения помещали в сосуды с водой на одни - пять суток. Стрессированные растения сравнивали с контрольными, не подвергавшимися завяданию.

     Осмотический  потенциал сока определяли на осмометре  ОМКА 1Ц - 01. Содержание воды, водный потенциал  и водоудерживающую способность  тканей (ВУС) определяли по Р. Слейчер [4], величину относительного содержания воды - по Wright [5].

     Завядание (48 часов) цветущего растения на свету при комнатной температуре приводило к 20 % потере сырой массы. При завядании снижалась водоудерживающая способность тканей черешков листьев (на 489 ± 126 %), а в остальных частях растения на 20 - 30 %-ов (табл.1).

     Уже на первые сутки репарации у растений наблюдали восстановление водоудерживающей способности растительных тканей всех частей, однако, это не приводило  к восстановлению функции органов  растения. После стресса наблюдали отмирание листьев.

     Завядание приводило к повышению осмотического  и водного потенциалов в черешках, листовых пластинках, цветоносах (табл.2).

     Интересно, что, например, у растений пшеницы  при снижении оводненности листьев  оводненность конуса нарастания возрастала при любой жесткости засухи [6]. В корнеплодах, напротив, при повышении осмотического потенциала водный - снижался (табл.2). Снижение водного потенциала в корнеплодах можно рассматривать как следствие использования воды корнеплодов для повышения оводненности надземных органов. При репарации в первые сутки осмотический потенциал снижается только в цветоносах, в остальных частях растения не изменяется, даже при полном восстановлении оводненности ткани. Водный потенциал также снижается в листьях, не изменяется в черешках, но увеличивается в корнеплодах, и цветоносах, что можно рассматривать как первичный результат процессов репарации, на уровне целого растения. 

Таблица 1 

Динамика  изменения изученных показателей  в растениях свеклы обыкновенной второго года жизни при завядании 

      Примечание: * - в числителе осмотический потенциал сока, в знаменателе – водный потенциал,** - водоудерживающая способность тканей 

Таблица 2

 Динамика изменения изученных показателей в растениях свеклы обыкновенной второго года жизни при репарации 

      Примечание: * - в числителе осмотический потенциал  сока, в знаменателе – водный потенциал,** - водоудерживающая способность тканей 

     Репарация стрессированных растений не предотвращала  отмирание листьев, черешков и не сформированных цветоносов. Растения, «потерявшие» при стрессе листья компенсаторно развивали один центральный цветонос. И у пшеницы, и у свеклы обыкновенной в условиях засухи повышается оводненность и водный потенциал в тканях и органах, ответственных за продолжение онтогенеза и формирование органов размножения.

     Таким образом, после окончания периода покоя у высаженных корнеплодов и вообще у растений свеклы обыкновенной второго года жизни значительно снижена водоудерживающая способность: корнеплоды теряют 15 % сырой массы в первый месяц после  высадки, а сформированные листья и несформированные цветоносы теряют воду и погибают после двухсуточного завядания растения. Авторы предполагают, что ускоренное восстановление корневой системы [7]

     В тканях высаженных корнеплодов содержание воды снижается, а водный дефицит  возрастает (табл.2).

     выводы

     Физиологические процессы онтогенеза свеклы обыкновенной второго года жизни направлены на выживание растений и формирование семян в условиях возможной засухи: снижение водоудерживающей способности, в первую очередь у не репродуктивных органов – корнеплод, листья.

     Решение вопросов успешного выращивания семян свеклы обыкновенной, особенно в условиях Восточной Сибири, требует нормализации водного режима двухлетних растений. Технология выращивания двухлетних растений свеклы может включать стимуляцию роста корневой системы, снижение расходов воды на транспирацию без ущерба для процессов фотосинтеза или организацию искусственного орошения маточных насаждений. 

     Список литературы

1. Лудилов  В.А. Семеноводство овощных и  бахчевых культур. М.: Глобус, 2000. – 249 с.

2. Жуковский  П.М. Культурные растения и их сородичи. Л.: Колос, 1964. – 790 с.

3. Башкатова  Т.И. Физиологические процессы  регуляции онтогенеза свеклы  обыкновенной (Beta vulgaris L.).Автореф. дисс. канд. биол. наук. Москва, 2002. – 24 с.

4. Слейчер  Р. Водный режим растений. М.: Мир, 1970. – 368 с.

5. Wright S.T.C. The relationship between leaf water potential (leaf) and the levels of abscisic acid and ethylene in excised wheat leaves // Planta, 1997, V. 134, № 2. – P. 183-190.