CC BY
88
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2014, том 57, №4_
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 574.9+581.552+632.1658
А.Б.Сафаралихонов, академик АН Республики Таджикистан О.А.Акназаров
ДНЕВНАЯ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ИНТЕНСИВНОСТИ ТРАНСПИРАЦИИ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ КОНСКИХ БОБОВ ПРИ УФ-ОБЛУЧЕНИИ СЕМЯН
Памирский биологический институт им. Х.Ю.Юсуфбекова АН Республики Таджикистан
В статье приводятся экспериментальные данные по влиянию предпосевного УФ-облучения семян на дневную и сезонную динамику интенсивности транспирации листьев растений конских бобов. Показано относительное изменение дневного и сезонного хода интенсивности транспирации при предпосевном УФ-облучении семян.
Ключевые слова: УФ-радиация - конские бобы - транспирация.
Для высокогорных районов Памира одним из главных экологических факторов, влияющих на жизнедеятельность растений, как известно, является световой. Причины поступления такого большого количество солнечного света на поверхности почвы и специфика его качественного состава связаны с наличием малой облачности, низким содержанием водяного пара в воздухе в течение вегетационного периода, исключительная сухость и прозрачность воздуха, что создает своеобразный радиационный режим в условиях высокогорья [1,2]. В работах [1,3] была показана общая реакция растений на естественную ультрафиолетовую радиацию (УФ). В частности, у ячменей, как и у других растительных объектов, под влиянием УФ-радиации, наряду с повышением активности ингибиторов роста, одновременно наблюдалось увеличение интенсивности транспирации. В долинных условиях Ricard [4], Zawlor, Lake [5] установили, что при снижении УФ-радиации уменьшается интенсивность транспирации у растений томатов и клевера. Очевидно, для усиления интенсивности транспирации у горных растений важным является качественный состав солнечного света.
Так, на положительную роль сине-фиолетовых лучей в интенсивности транспирации указывает В.М.Свешникова [6]. Härtel, Vicovits [7] чссбщают о том, что искусственное УФ-облучение растений усиливает кутикулярную транспирацию листьев. Л.А.Иванов и Е.Юрина [8] установили, что интенсивность транспирации зависит от спектрального состава света. При сравнении с интегральным белым светом в красной, синей и, особенно, зелёной областях спектра наблюдается снижение интенсивности транспирации.
В своих работах Tosserams, Rozema [9] показали, что у проростков растений, которые были выращены под воздействием УФ-В облучения, в течение 6 недель увеличилась биомасса растений по сравнению с необлучёнными проростками. При этом было показано, что УФ-облучение проростков не повлияло на интенсивность транспирации, содержание хлорофиллов и УФ-абсорбирующих пигментов (каротиноидов и флавоноидов).
Адрес для корреспонденции: Сафаралихонов Айнулло Бародархонович. 736002, Республика Таджикистан, г. Хорог, ул. Холдорова, 1, Памирский биологический институт АНРТ. Е- таИ:ауп84_27@таИ.ги.
Цель данного исследования заключалась в выявлении действия УФ-облучения семян растений конских бобов на их дневной и сезонный ход интенсивности транспирации.
Объекты и методы исследований Объектами исследования служили конские бобы (Vicia faba L.) местной репродукции. Семена данного растения перед посевом подвергались обработке УФ-лучами различной длины волны в течение одного часа. Полевые опыты проводились на экспериментальном участке Памирского ботанического сада по методике разработанной Е.К.Кардо-Сысоевой и др. [10] по следующей схеме:
1 - контрольный вариант - семена в этом варианте не облучались; 2 - УФ-254 нм; 3 - УФ-313 нм; 4 - УФ-365 нм. Более подробно методы исследования, использованные нами в работе, изложены в [11].
Нами проводились полевые исследования по определению дневного и сезонного хода интенсивности транспирации листьев растений конских бобов в течение вегетационного периода, в фазе 2-4 листочков, в начале бутонизации и в фазу цветения.
Интенсивность транспирации определяли методом быстрого взвешивания [12]. Листья срезались с открытой освещенной стороны растений, взвешивались на торсионных весах ВТ-1000 и экспонировались в том же месте. Экспозиция, установленная экспериментально, составляла 5 мин. Определение проводили в пятикратной повторности, расчёт интенсивности транспирации сделан на сырую массу, а её величина выражалась в мг/гч. Определение интенсивности транспирации проводилось в солнечные дни каждого вегетационного периода, в течение дня, через каждые 2 часа, с 7.00 до 19.00 часов. В дни наблюдений регистрировались дневной ход температуры и относительная влажность воздуха с помощью аспирационного психрометра МВ-4М.
Результаты и их обсуждение
2000 и 1800 -
1 р|ПП
0 л-■-'-■-1-■-1-
7 9 ц 13 15 17 19
часы
Рис. 1. Дневной ход интенсивности транспирации листьев растений конских бобов местной репродукции в фазе
2-4 листочков при предпосевном УФ-облучении семян.
Результаты исследование дневного и сезонного хода интенсивности транспирации листьев растений конских бобов представлены на рисунках (рис. 1-4). Показано, что (рис.1) в фазе 2-4 листочков, то есть в начале вегетации, во всех вариантах опыта получены одновершинные кривые с мак-
симумом испарение воды с поверхности листа в полуденное время от 13 до 15 ч. Во всех вариантах опыта максимальную интенсивность транспирации листа наблюдали в 13 ч. Наибольшей величины испарение воды с поверхности листа наблюдалось в варианте УФ-365 нм, то есть у растений, облучённых длинноволновыми УФ-лучами, которое достигало 1423.3 мг/г-ч. В остальных вариантах этот показатель был несколько ниже: в варианте УФ-313 нм - 94%, в контрольном варианте он составил 83%, в варианте УФ-254 нм - 64% от максимального показателя интенсивности транспирации.
Рис. 2. Дневной ход интенсивность транспирации листьев растений конских бобов в фазе начало бутонизации
при предпосевном УФ-облучении семян.
К середине вегетации в фазе начала бутонизации (рис. 2) в контрольном варианте у необлу-чённых растений наблюдалось увеличение интенсивности транспирации до 1784.7 мг/г-ч. В остальных вариантах эти величины были относительно ниже: в варианте УФ-365 нм оно составило 93%; УФ-313 нм - 88% и УФ-254 нм - 82% по сравнению с максимальным показателем интенсивности транспирации в контрольном варианте.
Аналогичная картина наблюдалось в фазе цветения (рис. 3). Здесь также наблюдалось сравнительное увеличение интенсивности транспирации в контрольном варианте - 1651.3 мг/г-ч по сравнению с другими вариантами, которые имели следующие величины: УФ-313 нм - 1549.7 мг/г-ч; УФ-365 нм - 1451.5 мг/г-ч; УФ-254 нм - 1406.5 мг/г-ч. Следует отметить, во всех фазах вегетации разница в интенсивности транспирации листьев между вариантами опыта оказалась незначительной.
-Температура воздуха •Влажность воздуха
Рис. 3. Дневной ход интенсивности транспирации листьев растений конских бобов в фазе цветения при предпосевном УФ-облучении семян.
Рис. 4. Сезонная динамика интенсивности транспирации листьев растений конских бобов.
Одновременно при изучении дневного хода интенсивности транспирации наблюдали за дневным ходом температуры и влажностью воздуха. Как видно из рис 1-4, наиболее высокая температура воздуха зафиксирована в июле (26...280С, с 13 до 15 ч). Минимальная температура отмечалась в утренние часы. Минимальные величины влажности воздуха зарегистрированы с 13 до 15 ч (18% в июне, 21% в августе). Максимальные величины относительной влажности воздуха зафиксированы в утренние и вечерние часы наблюдений (54% в июне, 52% в августе). Следует подчеркнуть, что зависимость интенсивности транспирации от климатических факторов, а именно от температуры, влажности воздуха и почвы чётко проявилась во всех вариантах опыта. Как видно из рис. 4, во всех вариантах опыта наблюдается увеличение интенсивности транспирации листьев с начала вегетации
(июнь), которая доходит до своего пика в фазе начала бутонизации (июль) и её постепенное снижение в фазе цветения (август). Такая тенденция наиболее чётко проявлялась в контрольном варианте, когда интенсивность транспирации увеличилась на 63% и в варианте с УФ-254 нм, где данная величина составила 62%. К фазе цветения в варианте УФ-313 нм интенсивность транспирации продолжала увеличиваться на 5%. В контрольном варианте данный показатель снизился на 7%, в варианте УФ-365 нм - на 14%. У растений облучённые коротковолновыми УФ-лучами (УФ-254 нм), эти показатели оставались почти неизменными. К концу дневного времени суток интенсивность испарения во всех вариантах снижалась на 50-60%.
Заключение
Таким образом экспериментально показано, что у исследованных растений предпосевное УФ-облучение семян приводит к некоторым изменениям дневного и сезонного хода интенсивности транспирации листьев. Однако различия по величине интенсивности транспирации между вариантами опыта во всех фазах развития была незначительной. Тем не менее УФ-лучи привели к некоторому снижению дневного и сезонного хода интенсивности транспирации по сравнению с контрольным вариантом.
Исходя из вышеизложенного, следует подчеркнуть, что предпосевное УФ-облучение семян не оказывало существенного влияния на дневной и сезонный ход интенсивности транспирации листьев растений конских бобов, однако незначительное снижение её интенсивности при УФ-облучении особенно в области коротковолновых лучей, всё же наблюдалось. Зависимость данного процесса от климатических факторов окружающей среды в течение дня и вегетационного периода (а именно от температуры, влажности воздуха и почвы) проявилось во всех вариантах опыта.
Поступило 03.01.2014 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акназаров О.А. - Изв. АН ТаджССР. Отд. биол. наук, 1972,№ 1 (46), с. 21-26.
2. Белинский В.А., Гараджа М.П., Меженная М.П., Незваль Е.Н. Ультрафиолетовая радиация Солнца и неба. - М.: Изд МГУ, 1968, 228 с.
3. Мамадризохонов А.М. Действие УФ-радиации Солнца на рост, развитие и транспирацию листьев ячменя в условиях Западного Памира: Автореф. дисс...к.б.н. - Душанбе, 1973, 24 с.
4. RiHhard F.T. - Proc. Amer. Soc. Ortie. Sci., 1963. v. 83, p. 731.
5. Zawlor D.W., Lake J.V. - Appl. Ecol., 1976, v 13, № 2, p. 639.
6. Свешникова В.М. Основные черты водного режима растений высокогорных пустынь Памира. - В кн.: Проблемы ботаники. - М.: Наука, 1965, с. 192-204.
7. Härtel O., Vicovits C. - Ber. Deutsch.bot. ges., 1952, v. 65, № 10, p. 387.
8. Иванов Л. А., Юрина Е. - Сообщ. Латв. лесовед. АН СССР, 1961, вып 5, с. 15-21.
9. Tosserams M., Rozema J. - Environmental Pollution., 1995, v. 89, № 2, рр. 209-214.
10. Кардо-Сысоева Е.К., Попова Г.С., Мамадризохонов А., Огоева К. - Изв.АН ТаджССР. Отд. биол. н., 1967, № 9, с.63-36.
11. Сафаралихонов А.Б., Акназаров О.А. - ДАН РТ, 2011, т. 54, №8, с. 666-672.
12. Иванов Л.А., Силина А.А., Цельникер Ю.Л. - Бот.ж., 1951, т.36, М 1, с.5-20.
А.Б.Сафаралихонов, О.А.Акназаров
РАВАНДИ РУЗОНА ВА МАВСИМИИ ШИДДАТНОКИИ ТРАНСПИРАТСИЯИ БАРГИ РАСТАНИИ БОЦИЛО ДАР НАТИЧ,АИ НУРБОРОНКУНИИ ТУХМ^О БО НУР^ОИ УЛТРАБУНАФШ
Институти биологии Помир ба номи Х.Юсуфбекови Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон
Дар макола натичаи маълумотх,ои тачрибавй оиди таъсири нурх,ои ултрабунафш ба ра-ванди рузона ва мавсимии шиддатнокии транспиратсияи барги растании бокило гирд оварда шудаанд. Нишон дода шудаст, ки пеш аз кишт нурборонкунии тухмх,о бо нурх,ои ултрабунафш раванди рузона ва мавсимии шиддатнокии транспиратсияи барги растании бокилоро нисбатан тагйир медихдд.
Калима^ои калиди: радиатсияи нуруои ултрабунафш - боцило - транспиратсия.
A.B.Safaralikhonov, O.A.Aknazarov DIURNAL AND SEASONAL DYNAMICS OF TRANSPIRATION INTENSITY OF HORSE BEAN LEAVES UNDER INFLUENCE OF THE UV-IRRADIATION OF
SEEDS
Kh.Yusufbekov Pamir Biological Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan In this article we brought up the experimental materials for diurnal and seasonal dynamics of transpiration intensity of horse bean leaves under influence of the replant UV- irradiation of seeds. It shows that the replant UV-irradiation of seeds relatively changes the diurnal and seasonal dynamics of transpiration intensity of horse bean leaves.
Key words: UV-radiation - horse bean- transpiration.
