Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці
У вегетаційному досліді вивчали вплив дев’ятидобової ґрунтової посухи у фази колосіння—цвітіння на фотосинтез, фотодихання, провідність листків для СО₂, вміст неструктурних вуглеводів у органах головного пагона та продуктивність рослин озимої пшениці різних сортів. Показано, що чим вища здатність ро...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физиология и биохимия культурных растений |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66352 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці / Н.М. Крупа, Д.А. Кірізій, П.Л. Рижикова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 1. — С. 72-80. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859985301040005120 |
|---|---|
| author | Крупа, Н.М. Кірізій, Д.А. Рижикова, П.Л. |
| author_facet | Крупа, Н.М. Кірізій, Д.А. Рижикова, П.Л. |
| citation_txt | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці / Н.М. Крупа, Д.А. Кірізій, П.Л. Рижикова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 1. — С. 72-80. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физиология и биохимия культурных растений |
| description | У вегетаційному досліді вивчали вплив дев’ятидобової ґрунтової посухи у фази колосіння—цвітіння на фотосинтез, фотодихання, провідність листків для СО₂, вміст неструктурних вуглеводів у органах головного пагона та продуктивність рослин озимої пшениці різних сортів. Показано, що чим вища здатність рослин підтримувати свій вуглецевий баланс за стресових умов, а саме активність фотосинтетичного апарату і швидке відновлення після припинення стресу, а також здатність стебла до накопичення і ремобілізації асимілятів, тим менше посуха впливала на зернову продуктивність. Найкращими за цими показниками виявились рослини сорту Фаворитка.
В вегетационном опыте изучали влияние девятисуточной почвенной засухи в фазы колошение—цветение на фотосинтез, фотодыхание, проводимость листьев для СО₂, содержание неструктурных углеводов в органах главного побега и продуктивность растений озимой пшеницы разных сортов. Показано, что чем выше способность растений поддерживать свой углеродный баланс при стрессовых условиях, а именно активность фотосинтетического аппарата и быстрое восстановление после прекращения стресса, а также способность стебля к накоплению и ремобилизации ассимилятов, тем меньшее влияние засуха оказывала на зерновую продуктивность. Наилучшими по этим показателям оказа- лись растения сорта Фаворитка.
The effect of 9 day soil drought at stage of earing—flovering on net photosynthetic rate, photorespiration, leaf conductance for СО₂, non-structural carbohydrates content in organs of main shoot, and productivity of winter wheat plants of different varieties were investigated in pot experiment. It was shown that abilities of plants to maintain their carbon balance in stress conditions, the main components of which are the photosynthetic apparatus stability, rapid recovery after stress, and stem capability to accumulation and remobilization of assimilates, were the better, the lesser soil drought influenced on the grain productivity. The plants of Favoritka variety were balanced the better on this processes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:28:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2011. Т. 43. № 1
УДК 581.132
ВПЛИВ ҐРУНТОВОЇ ПОСУХИ НА ВУГЛЕКИСЛОТНИЙ
ГАЗООБМIН, ЗАБЕЗПЕЧЕНІСТЬ АСИМIЛЯТАМИ ТА
ПРОДУКТИВНIСТЬ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦI
Н.М. КРУПА, Д.А. КIРIЗIЙ, П.Л. РИЖИКОВА
Iнститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17
e-mail: monitor@ifrg.kiev.ua
У вегетаційному досліді вивчали вплив дев’ятидобової ґрунтової посухи у фази
колосіння—цвітіння на фотосинтез, фотодихання, провідність листків для СО2,
вміст неструктурних вуглеводів у органах головного пагона та продуктивність
рослин озимої пшениці різних сортів. Показано, що чим вища здатність рослин
підтримувати свій вуглецевий баланс за стресових умов, а саме активність фото-
синтетичного апарату і швидке відновлення після припинення стресу, а також
здатність стебла до накопичення і ремобілізації асимілятів, тим менше посуха
впливала на зернову продуктивність. Найкращими за цими показниками вияви-
лись рослини сорту Фаворитка.
Ключові слова: Triticum aestivum L., посуха, фотосинтез, фотодихання, вуглеводи,
продуктивність.
Нестача вологи — один із найпоширеніших абіотичних чинників довкіл-
ля, який істотно обмежує генетичний потенціал продуктивності культур-
них рослин [4]. Відомо, що найчутливішими до дії ґрунтової посухи є
процеси фотосинтезу і росту рослин, тому проблема впливу посухи на
процеси життєдіяльності рослинного організму — доволі актуальна, ос-
кільки безпосередньо стосується втрат урожаю.
Обмеження росту рослин, зумовлене низькою доступністю води, в
основному пов’язане зі зниженням їх вуглецевого балансу, що прямо за-
лежить від співвідношення взаємозв’язаних процесів фотосинтезу і ди-
хання. Наприклад, показано, що збільшення інтенсивності дихання необ-
хідне для відновлення фотосинтезу після періоду водного стресу [15].
Є деякі суперечності стосовно головних фізіологічних ланок, що
відповідають за зниження фотосинтезу внаслідок посухи [12, 16], хоча
сьогодні вчені одностайні в думці, що зменшення дифузії СО2 з атмо-
сфери у місця карбоксилювання є основною причиною зниження актив-
ності фотосинтезу за більшості умов водного стресу [9, 10, 12]. Таке ослаб-
лення дифузійної здатності листка передбачає щонайменше дві складові,
які регулюються майже одночасно: закриття продихів та ослаблення про-
відності мезофілу. З наростанням жорсткості й тривалості посухи фото-
синтетичний апарат може зазнати уражень унаслідок розвитку вторин-
ного окиснювального стресу. Результатом цього є поступове виснаження
запасів асимілятів у рослинному організмі, що призводить до зниження
інтенсивності процесів забезпечення життєдіяльності рослини. Слід за-
значити, що здатність рослин до захисту фотосинтетичного апарату від
© Н.М. КРУПА, Д.А. КIРIЗIЙ, П.Л. РИЖИКОВА, 2011
72
уражень за нестачі вологи має істотне значення для швидкого відновлення
його нормального функціонування після зняття водного стресу і сприяє
зменшенню негативного впливу посухи на продуктивність [8, 11].
На сьогодні вважають доведеним, що одним із визначальних меха-
нізмів захисту фотосинтетичного апарату С3-рослин за умов посухи є
фотодихання [6, 7]. За обмеження надходження вуглекислого газу з ат-
мосфери до клітин мезофілу воно відіграє роль внутрішнього джерела
СО2, тим самим підтримує функціонування циклу Кальвіна, а також є
альтернативним акцептором електронів із фотосинтетичного електрон-
транспортного ланцюга. Це сприяє розвантаженню останнього, за-
побігає фотодеструкції його складових та утворенню активних форм кис-
ню, які чинять ушкоджувальну дію на фотосинтетичний метаболізм. У
літературі є дані, що темнове дихання також важливе для підтримання
життєдіяльності клітин за стресових умов [13].
Як відомо, у дихальних процесах використовуються утворені раніше
асиміляти, тому логічно припустити, що забезпеченість ними рослин ду-
же важлива для зменшення впливу посухи на фотосинтез і продуктив-
ність. Однак це питання в літературі висвітлено значно меншою мірою,
ніж обговорені вище [14].
Метою нашої роботи було дослідження впливу ґрунтової посухи на
продуктивність рослин пшениці у зв’язку з параметрами їх вуглекислот-
ного газообміну і забезпеченості асимілятами під час водного стресу й у
відновлювальний період.
Методика
Об’єктами досліджень були рослини сортів озимої м’якої пшениці
(Triticum aestivum L.), які різнились за продуктивністю та фенотипними
особливостями: Фаворитка — високопродуктивний середньорослий сорт,
Смуглянка — високопродуктивний короткостебловий, Миронівська 808 —
менш продуктивний високорослий сорт.
Рослини після перезимівлі в польових умовах у фазу кущіння пере-
саджували кожну окремо у вегетаційні посудини на 10 кг ґрунту із дода-
ванням 1 г нітроамофоски на 1 кг ґрунту. В одній посудині вирощували
по 20 рослин. У фазу виходу в трубку рослини підживлювали нітроамо-
фоскою з розрахунку по 3 г на 1 посудину. Вологість ґрунту в посудинах
підтримували гравіметричним методом на рівні 60 % ПВ. У фази коло-
сіння—цвітіння у частині посудин (дослідні варіанти) створювали ґрун-
тову посуху припиненням поливу. На другу добу після припинення по-
ливу вологість ґрунту в посудинах знизилась до 30 %, її підтримували на
цьому рівні дозованим поливом ще протягом 7 діб. На десяту добу після
початку експерименту дослідні рослини полили до контрольного рівня
вологості ґрунту (60 % ПВ).
Протягом посухи та у відновний період (через 1 добу і через 1 тиж-
день після поновлення поливу) вимірювали показники газообміну пра-
порцевих листків. Відбирали проби для визначення маси сухої речовини
органів головного пагона та вмісту в ній суми неструктурних вуглеводів
(усіх моно-, оліго- та полісахаридів за винятком целюлоз і пектинів, що
входять до складу клітинних стінок). Наприкінці вегетації визначали
елементи продуктивності головного пагона.
Газообмін прапорцевих листків вимірювали за контрольованих умов
на установці, змонтованій на базі оптико-акустичного інфрачервоного
газоаналізатора за раніше описаною методикою [2].
73
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
Загальний вміст неструктурних вуглеводів у сухій речовині різних
органів рослин пшениці знаходили за модифікованою методикою Єрма-
кова [1] для визначення фруктанів з урахуванням вмісту суми розчинних
цукрів, який встановлювали за Починком [5]. Досліди проводили у п’я-
тиразовій повторності, біохімічні аналізи — у триразовій, газообмін виз-
начали у чотириразовій. Результати оброблено статистично за програмoю
Excel. На рисунках наведено середні значення та їх стандартні похибки.
Результати та обговорення
Найінтенсивніше фотосинтез прапорцевих листків контрольних варіан-
тів відбувався у рослин сорту Фаворитка, найповільніше — у сорту Ми-
ронівська 808 (рис. 1, а). Сорт Смуглянка за цим показником займав
проміжне положення. Протягом дослідженого періоду інтенсивність фо-
тосинтезу прапорцевих листків контрольних рослин змінювалась не-
значно з тенденцією до
зниження наприкінці
цвітіння, очевидно вна-
слідок початку процесів
природного старіння. Iз
початку посухи в рослин
усіх досліджуваних сор-
тів інтенсивність фото-
синтезу спадала протя-
гом всього посушливо-
го періоду (див. рис. 1, а).
При цьому співвідно-
шення між сортами
дослідних рослин зали-
шалось таким самим, як
і контрольних — най-
інтенсивніше фотосин-
тез відбувався у рослин
сорту Фаворитка, най-
повільніше — у рослин
сорту Миронівська 808.
Смуглянка займала про-
міжне положення. На-
прикінці періоду посухи
інтенсивність фотосинте-
зу у сорту Миронівська
808 знизилась до нуля,
тоді як у сортів Смуг-
лянка й, особливо, Фа-
воритка ще спостеріга-
лась деяка асиміляційна
активність.
Проте пригнічення
асиміляційної активності
рослин восьмидобовою
жорсткою посухою не
було незворотним. На
74
Н.М. КРУПА, Д.А. КИРИЗИЙ, П.Л. РЫЖИКОВА
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
Рис. 1. Динаміка інтенсивності фотосинтезу (а) та фото-
дихання (б) прапорцевих листків рослин пшениці різних
сортів за умов посухи (26.05—03.06) та у відновний
період. Тут і на рис. 2:
1 — Миронівська 808, К; 2 — Миронівська 808, Д; 3 — Фаво-
ритка, К; 4 — Фаворитка, Д; 5 — Смуглянка, К; 6 — Смуглян-
ка, Д; К — контроль; Д — дослід
другу добу після відновлення поливу інтенсивність фотосинтезу
досліджуваних рослин досягала ~60 % значення цього параметра кон-
трольного варіанта (зі збереженням зазначеної вище відмінності між
сортами). Через тиждень після припинення посухи у дослідних рослин
сортів Фаворитка і Смуглянка інтенсивність фотосинтезу практично до-
сягала контрольних значень (чому також сприяло деяке зменшення ос-
танніх), а в сорту Миронівська 808 — була на 10—15 % нижчою.
На відміну від фотосинтезу інтенсивність фотодихання з початком
посухи не тільки не зменшувалась порівняно з контрольними показни-
ками, а й мала тенденцію до збільшення, особливо в рослин сорту Фа-
воритка (див. рис. 1, б). Лише на восьму добу посухи спостерігалось
різке зменшення цього показника, хоча його відносна величина (падін-
ня) була меншою за інтенсивність фотосинтезу. На другу добу після від-
новлення поливу інтенсивність фотодихання майже досягала контроль-
них значень (близько 90 %), а через тиждень — зрівнювалася з ними.
Зменшення інтенсивності фотодихання наприкінці періоду посухи може
свідчити, зокрема, про виснаження субстратних та енергетичних ресур-
сів клітин мезофілу.
Очевидно, підвищена інтенсивність фотодихання листків рослин
сорту Фаворитка, яка у другій третині періоду посухи була майже вдвічі
більшою, ніж рослин сорту Миронівська 808, і на 50 % — ніж рослин
сорту Смуглянка, сприяла підтриманню функціональної активності фо-
тосинтетичного апарату цього сорту на вищому рівні та швидшому її
відновленню після усунення стресових умов.
Розрахунки листкової провідності для СО2, більшу частину якої ста-
новила провідність продихів, підтвердили подібність динаміки цього по-
казника та динаміки інтенсивності фотосинтезу (рис. 2, а). Динаміка
провідності мезофілу, що значною мірою характеризує швидкість вклю-
чення СО2 до складу органічних сполук (карбоксилювання РБФ), була
дещо іншою (див. рис. 2, б). У контрольних рослин сорту Миронівська
808 цей показник був значно меншим, ніж рослин сортів Фаворитка і
Смуглянка, які за провідністю мезофілу прапорцевих листків різнилися
мало. Можна припустити, що в контрольних рослин сорту Фаворитка
вища інтенсивність фотосинтезу порівняно із сортом Смуглянка обумов-
лена саме більшою листковою провідністю, тобто меншим лімітуванням
з боку продихового апарату. В свою чергу, це може бути обумовлене кра-
щим функціонуванням системи водопостачання листків (поглинання і
транспорт) рослин сорту Фаворитка. У контрольних рослин сорту Ми-
ронівська 808 нижча інтенсивність фотосинтезу обумовлена як меншою
листковою провідністю, так і нижчою активністю власне фотосинтетич-
ного апарату клітин мезофілу.
У дослідних рослин усіх сортів провідність мезофілу стрімко падала
зі збільшенням тривалості посухи, хоча у сорту Фаворитка цей показник
довше тримався на вищому рівні, ніж у двох інших. Наприкінці посухи
провідність мезофілу була близькою до нуля (особливо в сорту Миронів-
ська 808), однак незворотних пошкоджень фотосинтетичного апарату не
було, бо відразу після відновлення поливу провідність мезофілу швидко
зростала і через тиждень досягала контрольних значень в усіх дослід-
жуваних сортів.
Очевидно, зниження інтенсивності фотосинтезу в дослідних рослин
під дією посухи обумовлене саме зменшенням надходження СО2 в лист-
ки внаслідок зниження листкової провідності. Вищу інтенсивність фото-
75
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
синтезу прапорцевих лист-
ків рослин сортів Фаво-
ритка і Смуглянка протя-
гом посухи й у відновний
період, ніж у сорту Ми-
ронівська 808, можна по-
яснити, крім активності
власне фотосинтетичного
апарату клітин мезофілу,
кращим функціонуван-
ням системи водозабезпе-
чення. Дещо нижча ін-
тенсивність фотосинтезу
рослин сорту Смуглянка
порівняно із сортом Фа-
воритка швидше за все
обумовлена меншою ли-
стковою провідністю, тоб-
то швидкістю надходжен-
ня СО2 до міжклітинників
листка з атмосфери. У
кінцевому підсумку ха-
рактер реакції фотосинте-
тичного апарату на посуху
обумовлений особливос-
тями організації продихо-
вого апарату та здатності
рослин оптимізувати сту-
пінь відкривання продихів
відповідно до умов навко-
лишнього середовища.
Як відомо, призна-
чення фотосинтезу поля-
гає у забезпеченні росли-
ни асимілятами, тобто
структурним та енергетичним матеріалом. Первинними продуктами фо-
тосинтезу є вуглеводи, тому під терміном «асиміляти» найчастіше ро-
зуміють різні форми цих сполук [3]. Вуглеводи рослинного організму
можна поділити на структурні (в основному це різні форми целюлоз і
пектинів, що утворюють стінки клітин) та неструктурні — легкорозчинні
моно- й олігоцукри, транспортні та запасні форми. Останні є полімера-
ми моноцукрів (переважно глюкози або фруктози), що легко піддаються
гідролізу і за потреби швидко переходять у рухомі розчинні форми,
включаються в метаболізм клітини або спрямовуються в інші частини
рослини через русло далекого транспорту. Тому забезпеченість рослини
вуглеводами і насамперед їх неструктурними формами певною мірою
може характеризувати її загальний функціональний стан та потенційну
продуктивність.
Виходячи з цих положень, ми визначали кількість неструктурних
вуглеводів у різних органах рослин пшениці за умов посухи та в період
відновлення. Оскільки вміст вуглеводів у розрахунку на одиницю маси
рослинної тканини за стресових умов не зовсім адекватно відображає са-
76
Н.М. КРУПА, Д.А. КИРИЗИЙ, П.Л. РЫЖИКОВА
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
Рис. 2. Динаміка листкової (а) та мезофільної (б) про-
відності СО2 прапорцевих листків рослин пшениці
різних сортів за умов посухи (26.05—03.06) та у від-
новний період
ме забезпеченість рослини асимілятами, інформативнішим, на наш по-
гляд, є показник їх загальної кількості в окремому органі або в рослині
загалом. Кількість неструктурних вуглеводів ми розраховували як добу-
ток їх концентрації (відсоток сухої речовини) на масу сухої речовини
всього органа й виражали у міліграмах на орган.
Iз рис. 3 видно, що в рослин пшениці протягом фаз колосіння—
цвітіння головним акумулятором асимілятів є стебло. Кількість асимі-
лятів у колосі у фазу колосіння майже втричі менша, ніж у стеблі, але
поступово збільшується і з початком наливання зерна колос стає голо-
вним атрагувальним центром рослини. Кількість асимілятів у листках
значно менша порівняно з колосом і особливо стеблом. Це й не дивно,
бо їх надмірне накопичення, як відомо, гальмує інтенсивність фотосин-
тезу [3], тому новоутворені асиміляти якнайшвидше виводяться з листків
і депонуються або утилізуються в інших органах.
77
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
Рис. 3. Кількість неструктурних вуглеводів у листках (а), стеблі (б) та колосі (в) головного
пагона рослин пшениці різних сортів за умов посухи (27.05—03.06), через тиждень після
поновлення поливу (12.06) і наприкінці вегетації (17.06). У фази колосіння—цвітіння
кількість вуглеводів наведена у цілому колосі, наприкінці вегетації — у колоскових лусках:
1 — Миронівська 808; 2 — Фаворитка; 3 — Смуглянка
Загалом кількість неструктурних вуглеводів у стеблах контрольних
рослин була найменшою у сорту Смуглянка в усі строки відбирання
проб, що пов’язано з меншою масою стебла, оскільки цей сорт належить
до короткостеблових, найбільша — у сорту Фаворитка. У стеблах дослід-
них рослин наприкінці періоду посухи кількість вуглеводів була помітно
меншою в усіх сортів порівняно з контрольними варіантами, а через
тиждень після поновлення оптимального поливу ця різниця стала ще
більшою, хоча інтенсивність фотосинтезу прапорцевих листків віднови-
лась. Це можна пояснити посиленням попиту на асиміляти з боку коло-
са наприкінці фази цвітіння у зв’язку з початком наливання зернівок,
що непрямо підтверджує відсутність істотної різниці між кількістю аси-
мілятів у колосі контрольних і дослідних рослин. Очевидно, виснажені
на асиміляти внаслідок посухи дослідні рослини спрямовували всі резер-
ви, які в них залишались, до найважливішого атрагувального органа —
колоса. Однак їх можливості щодо поповнення цих резервів після усу-
нення посухи були гіршими, ніж у контрольних рослин (незважаючи на
відновлення фотосинтезу), бо посуха прискорила відмирання листків
нижніх ярусів, а це призвело до зменшення площі асиміляційної по-
верхні цілої рослини.
Серед досліджених сортів найкраще були забезпечені асимілятами
за умов посухи та у відновний період рослини сорту Фаворитка,
найгірше — Миронівська 808. Унаслідок цього зернова продуктивність
головного пагона дослідних рослин сорту Фаворитка зменшилась на
9 %, Смуглянка — на 27, Миронівська 808 — на 32 % (таблиця). Це ста-
лося переважно через зменшення маси 1000 зернин, тобто їх виповне-
ності, у зв’язку з нестачею асимілятів.
Отже, переривання ґрунтовою посухою асиміляційної діяльності
рослини пшениці на тиждень зменшує її зернову продуктивність обер-
нено пропорційно здатності фотосинтетичного апарату підтримувати
функціонування за умов посухи та відновлюватись після її припинення.
У фази колосіння—цвітіння стебло виконує роль депо асимілятів, які за
несприятливих умов спрямовуються на підтримання життєдіяльності
рослини, функціонування захисних механізмів та забезпечення ростових
процесів у колосі. Чим вищою у наших дослідах була здатність рослин
підтримувати власний вуглецевий баланс за стресових умов (а саме, ак-
78
Н.М. КРУПА, Д.А. КИРИЗИЙ, П.Л. РЫЖИКОВА
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
Продуктивність головного пагона (г) рослин пшениці різних сортів за повної стиглості (К —
контроль, Д — рослини у фази колосіння—цвітіння були в умовах ґрунтової посухи)
Сорт, варіант Листки Стебло Елементи
колоса Зерно Маса 1000
зернин
Число
зернин у
колосі,
шт.
Кгосп
Миронівська 808, К 0,213 1,490 0,400 1,753 49,3 36 0,45
Миронівська 808, Д 0,253 1,040 0,307 1,200 35,5 34 0,43
Фаворитка, К 0,280 1,300 0,567 2,233 50,0 45 0,51
Фаворитка, Д 0,260 0,910 0,560 2,030 44,5 46 0,54
Смуглянка, К 0,220 0,970 0,572 2,105 47,5 44 0,54
Смуглянка, Д 0,220 0,853 0,480 1,527 34,9 44 0,50
НIР0,5 0,023 0,098 0,052 0,178 4,3 4 —
тивність фотосинтетичного апарату та його швидке відновлення після
усунення стресу) і здатність стебла до накопичення й ремобілізації аси-
мілятів, тим менше посуха впливала на зернову продуктивність. Найви-
щими ці показники були у рослин сорту Фаворитка, у сорту Смуглянка,
незважаючи на добрі характеристики фотосинтетичного апарату, депо-
нувальна функція стебла була гіршою через меншу його масу. У рослин
сорту Миронівська 808 інтенсивність фотосинтезу була найнижчою се-
ред досліджених сортів, її пригнічення посухою — найсильнішим, а від-
новлення — найповільнішим.
Отже, краща забезпеченість рослин сорту Фаворитка асимілятами
під час посухи та у відновний період сприяла збереженню їх зернової
продуктивності на вищому рівні, ніж сорту Миронівська 808.
1. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. — Л.: Колос, 1972. —
456 с.
2. Кірізій Д.А., Починок В.М. Фотосинтез і накопичення азоту в рослин озимої пшениці
різних сортів // Физиология и биохимия культ. растений. — 2008. — 40, № 4. — С. 338—
345.
3. Киризий Д.А. Фотосинтез и рост растений в аспекте донорно-акцепторных отношений. —
Киев: Логос, 2004. — 192 с.
4. Моргун В.В., Кірізій Д.А., Шадчина Т.М. Проблеми фізіологічної генетики рослин у
світлі глобальних кліматичних змін // Фізіологія рослин: Проблеми та перспективи
розвитку. — К.: Логос, 2009. — Т. 2. — С. 78—104.
5. Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений. — Киев: Наук. думка, 1976. —
333 с.
6. Стасик О.О. Реакція фотосинтетичного апарату С3-рослин на водний дефіцит // Фи-
зиология и биохимия культ. растений. — 2007. — 39, № 1. — С. 14—27.
7. Стасик О.О. Фотодихання та його фізіологічне значення // Фізіологія рослин: Пробле-
ми та перспективи розвитку. — К.: Логос, 2009. — Т. 1. — С. 170—199.
8. Шадчина Т.М., Гуляєв Б.I., Кірізій Д.А. та ін. Регуляція фотосинтезу і продук-
тивність рослин: фізіологічні та екологічні аспекти. — К.: Фітосоціоцентр, 2006. —
384 с.
9. Chaves M.M., Oliveira M.M. Mechanisms underlying plant resilience to water deficits:
prospects for water-saving agriculture // J. Exp. Bot. — 2004. — 55. — P. 2365—2384.
10. Downton W.J.S., Lovers B.R., Grant W.J.R. Stomatal closure fully accounts for the inhibition
of photosynthesis // New Phytol. — 1988. — 105, N 3. — P. 263—266.
11. Flexas J., Bota J., Galmes J. et al. Keeping a positive carbon balance under adverse conditions:
responses of photosynthesis and respiration to water stress // Physiol. plant. — 2006. — 127. —
P. 343—352.
12. Flexas J., Bota J., Loreto F. et al. Diffusive and metabolic limitations to photosynthesis under
drought and salinity in C3 plants // Plant Biol. — 2004. — 6. — P. 269—279.
13. Flexas J., Galmes J., Ribas-Carbo M., Medrano H. The effects of drought in plant respiration //
Advances in Photosynthesis and Respiration 18. Plant Respiration: from Cell to Ecosystem. —
Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2005. — P. 85—94.
14. Inoue T., Inanaga S., Sugimoto Y., El Siddig K. Contribution of pre-anthesis assimilates and
current photosynthesis to grain yield, and their relationships to drought resistance in wheat
cultivars grown under different soil moisture // Photosynthetica. — 2004. — 42, N 1. — P. 99—
104.
15. Kirschbaum M.U. Recovery of photosynthesis from water stress in Eucalyptus pauciflora — a
process in two stages // Plant Cell Environ. — 1988. — 11. — P. 685—694.
16. Lawlor D.W., Cornic G. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in rela-
tion to water deficits in higher plants // Ibid. — 2002. — 25. — P. 275—294.
Отримано 16.03.2010
79
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ ЗАСУХИ НА УГЛЕКИСЛОТНЫЙ ГАЗООБМЕН,
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ АССИМИЛЯТАМИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ
ПШЕНИЦЫ
Н.М. Крупа, Д.А. Киризий, П.Л. Рыжикова
Институт физиологии растений и генетики Национальной академии наук Украины, Киев
В вегетационном опыте изучали влияние девятисуточной почвенной засухи в фазы коло-
шение—цветение на фотосинтез, фотодыхание, проводимость листьев для СО2, содержа-
ние неструктурных углеводов в органах главного побега и продуктивность растений ози-
мой пшеницы разных сортов. Показано, что чем выше способность растений
поддерживать свой углеродный баланс при стрессовых условиях, а именно активность фо-
тосинтетического аппарата и быстрое восстановление после прекращения стресса, а также
способность стебля к накоплению и ремобилизации ассимилятов, тем меньшее влияние
засуха оказывала на зерновую продуктивность. Наилучшими по этим показателям оказа-
лись растения сорта Фаворитка.
THE EFFECT OF SOIL DROUGHT ON CARBON DIOXIDE GAS EXCHANGE,
ASSIMILATES SUPPLY AND PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT
N.M. Krupa, D.A. Kiriziy, P.L. Ryzhikova
Institute of Plant Physiology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine
31/17 Vasylkivska St., Kyiv, 03022, Ukraine
The effect of 9 day soil drought at stage of earing—flovering on net photosynthetic rate, pho-
torespiration, leaf conductance for CO2, non-structural carbohydrates content in organs of main
shoot, and productivity of winter wheat plants of different varieties were investigated in pot exper-
iment. It was shown that abilities of plants to maintain their carbon balance in stress conditions,
the main components of which are the photosynthetic apparatus stability, rapid recovery after
stress, and stem capability to accumulation and remobilization of assimilates, were the better, the
lesser soil drought influenced on the grain productivity. The plants of Favoritka variety were bal-
anced the better on this processes.
Key words: Triticum aestivum L., drought, photosynthesis, photorespiration, carbohydrates, pro-
ductivity.
80
Н.М. КРУПА, Д.А. КИРИЗИЙ, П.Л. РЫЖИКОВА
Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66352 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0522-9310 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:28:37Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Крупа, Н.М. Кірізій, Д.А. Рижикова, П.Л. 2014-07-11T05:05:43Z 2014-07-11T05:05:43Z 2011 Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці / Н.М. Крупа, Д.А. Кірізій, П.Л. Рижикова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 1. — С. 72-80. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66352 581.132 У вегетаційному досліді вивчали вплив дев’ятидобової ґрунтової посухи у фази колосіння—цвітіння на фотосинтез, фотодихання, провідність листків для СО₂, вміст неструктурних вуглеводів у органах головного пагона та продуктивність рослин озимої пшениці різних сортів. Показано, що чим вища здатність рослин підтримувати свій вуглецевий баланс за стресових умов, а саме активність фотосинтетичного апарату і швидке відновлення після припинення стресу, а також здатність стебла до накопичення і ремобілізації асимілятів, тим менше посуха впливала на зернову продуктивність. Найкращими за цими показниками виявились рослини сорту Фаворитка. В вегетационном опыте изучали влияние девятисуточной почвенной засухи в фазы колошение—цветение на фотосинтез, фотодыхание, проводимость листьев для СО₂, содержание неструктурных углеводов в органах главного побега и продуктивность растений озимой пшеницы разных сортов. Показано, что чем выше способность растений поддерживать свой углеродный баланс при стрессовых условиях, а именно активность фотосинтетического аппарата и быстрое восстановление после прекращения стресса, а также способность стебля к накоплению и ремобилизации ассимилятов, тем меньшее влияние засуха оказывала на зерновую продуктивность. Наилучшими по этим показателям оказа- лись растения сорта Фаворитка. The effect of 9 day soil drought at stage of earing—flovering on net photosynthetic rate, photorespiration, leaf conductance for СО₂, non-structural carbohydrates content in organs of main shoot, and productivity of winter wheat plants of different varieties were investigated in pot experiment. It was shown that abilities of plants to maintain their carbon balance in stress conditions, the main components of which are the photosynthetic apparatus stability, rapid recovery after stress, and stem capability to accumulation and remobilization of assimilates, were the better, the lesser soil drought influenced on the grain productivity. The plants of Favoritka variety were balanced the better on this processes. uk Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України Физиология и биохимия культурных растений Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці Влияние почвенной засухи на углекислотный газообмен, обеспеченность ассимилятами и продуктивность озимой пшеницы The effect of soil drought on carbon dioxide gas exchange, assimilates supply and productivity of winter wheat Article published earlier |
| spellingShingle | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці Крупа, Н.М. Кірізій, Д.А. Рижикова, П.Л. |
| title | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| title_alt | Влияние почвенной засухи на углекислотный газообмен, обеспеченность ассимилятами и продуктивность озимой пшеницы The effect of soil drought on carbon dioxide gas exchange, assimilates supply and productivity of winter wheat |
| title_full | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| title_fullStr | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| title_full_unstemmed | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| title_short | Вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| title_sort | вплив ґрунтової посухи на вуглекислотний газообмін, забезпеченість асимілятами та продуктивність озимої пшениці |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66352 |
| work_keys_str_mv | AT krupanm vplivgruntovoíposuhinavuglekislotniigazoobmínzabezpečenístʹasimílâtamitaproduktivnístʹozimoípšenicí AT kírízíida vplivgruntovoíposuhinavuglekislotniigazoobmínzabezpečenístʹasimílâtamitaproduktivnístʹozimoípšenicí AT rižikovapl vplivgruntovoíposuhinavuglekislotniigazoobmínzabezpečenístʹasimílâtamitaproduktivnístʹozimoípšenicí AT krupanm vliâniepočvennoizasuhinauglekislotnyigazoobmenobespečennostʹassimilâtamiiproduktivnostʹozimoipšenicy AT kírízíida vliâniepočvennoizasuhinauglekislotnyigazoobmenobespečennostʹassimilâtamiiproduktivnostʹozimoipšenicy AT rižikovapl vliâniepočvennoizasuhinauglekislotnyigazoobmenobespečennostʹassimilâtamiiproduktivnostʹozimoipšenicy AT krupanm theeffectofsoildroughtoncarbondioxidegasexchangeassimilatessupplyandproductivityofwinterwheat AT kírízíida theeffectofsoildroughtoncarbondioxidegasexchangeassimilatessupplyandproductivityofwinterwheat AT rižikovapl theeffectofsoildroughtoncarbondioxidegasexchangeassimilatessupplyandproductivityofwinterwheat |