Устойчивость покровных тканей побегов яблони к солнечным ожогам

В статье рассмотрены вопросы устойчивости покровных тканей побегов яблони в зависимости от их оводненности и температуры окружающей среды. Проведенные исследования показали, что с увеличением экспозиции однолетних побегов яблони на интенсивном солнечном свету распад хлоропластов увеличивался. Он начинался в клетках колленхимы и распространялся в сторону паренхимы. Следовательно, наиболее возможным периодом для возникновения солнечных ожогов коры тонких ветвей древесных и кустарниковых растений в результате фотодинамического эффекта является март-апрель, когда в дневные часы наблюдаются довольно значительные морозы, подавляющие фотосинтез и избыточная освещенность, вследствие увеличения отраженной от снежного покрова солнечной радиации.

Одним из видов повреждения плодовых деревьев являются солнечные ожоги. От этих повреждений, как и от повреждений морозами очень сильно страдают яблони. Солнечные ожоги яблони могут получить в зимний и весенний периоды, а также летом. Ожоги получают кора ствола и ветви яблони.

Солнечные ожоги в зимний период, а особенно ближе к весне, появляются как следствие ясных солнечных дней и морозных ночей. Днем, при интенсивном солнечном освещении, клетки коры выходят из периода покоя, усиливается жизнедеятельность тканей, а ночью их поражают пониженные температуры. В это время происходит поверхностное повреждение коры ствола и скелетных ветвей, а при более низких температурах и более глубокое. С повышением дневных температур степень повреждений увеличивается. Слишком высокая интенсивность солнечного света, колебание высоких и низких температур в дневное и ночное время приводят к гибели клеток. Солнечные ожоги появляются на стволе и ветвях с южной стороны и проявляются в виде темных пятен различного размера. Сначала ожоги имеют локальные участки, а затем увеличиваются, кора начинает шелушиться и растрескиваться, дерево постепенно отмирает. Если ожог тяжелый, то ткани коры отмирают до самого камбия, кора отпадает от ствола и ветвей, оголяя древесину. Причина этого следствие солнечного ожога, к которому привели ошибки в уходе за садом. Внесение высоких норм азотных удобрений, большое количество солнечного света, при отсутствии зеленой массы, плохой полив и повреждение морозом камбия, являются причинами получения солнечных ожогов весной и в начале лета.

В зависимости от степени повреждения деревья не дают прироста, снижается урожайность, плоды становятся мелкими. У яблони нарушается нормальный ход физиологических процессов, продвижение питательных веществ и воды, снижается зимостойкость, и, как следствие, деревья гибнут в последующие годы.

Исходя из вышеизложенного, мы поставили цель изучить устойчивость побегов яблони в зависимости от их оводненности и температуры окружающей среды.

Срезанные в июле 2017 г. однолетние побеги яблони сорта Папировка длиной 40-60 см были поставлены в сосуды с водой и расположены в один ряд с запада на восток. Предварительно с побегов были срезаны листья. Интенсивность солнечного света действующего на побеги была увеличена вновь при помощи двух зеркал, находящихся от побегов на расстоянии 30-40 см. Путем систематического перемещения зеркал достигли того, чтобы отраженный солнечный свет падал на один и тот же участок побегов. Перегрев тканей регулировался двумя обычными домашними вентиляторами. Через каждый час проводилось измерение суммарной радиации, падающей на побеги, пиранометром Янишевского Ю.Д. Температуры коры измерялась игловидным микроэлектротермометром. Контролем служили необлученные побеги.

Для определения содержания воды в побегах яблони были взяты срезанные однолетние побеги. Побеги в течение 12 и 24 ч подсушивали в эксикаторе и после этого воздействовали на них интенсивным солнечным светом.

Исследования показали, что с увеличением экспозиции однолетних побегов яблони на интенсивном солнечном свете, распад хлоропластов увеличивался, он начинался в клетках колленхимы и распространялся в сторону паренхимы.

Расположение побегов яблони в наиболее освещенном месте приводило к повышению актиноустойчивости хлорофилла. Разница в разрушенных хлоропластах, расположенных в коре побегов периферийной части (с южной стороны дерева) и центре кроны составила 34%.

Таким образом, повреждение хлорофиллоносных клеток интенсивным светом происходило за счет избыточной световой энергии, не успевающей утилизироваться при фотосинтезе в результате фотодинамического эффекта. После того, как в период индукционной фазы светового повреждения фотосинтетический аппарат инактивизировался, вся световая энергия, поглощенная пигментами, становится избыточной, что, по-видимому, ускоряет процесс фотодеструкции и увеличивает ее степень. Естественно, если интенсивный свет будет действовать на клетки, в которых по тем или иным причинам процесс уже заторможен, то избыток неиспользуемой энергии в таких клетках должен возрасти, а световое повреждение усилиться.

В наших исследованиях в качестве фактора, подавляющего процесс фотосинтеза, было взято содержание воды в побегах яблони. Для этого срезанные однолетние побеги в течение 12 и 24 ч подсушивали в эксикаторе и после этого действовали на них интенсивным солнечным светом (табл. 1.).

Проведенные исследования показали, что содержание воды в побегах сильно сказывается на процессах деструкции хлоропластов. Следовательно, при уменьшении содержания воды в растениях, даже свет умеренной интенсивности может оказать повреждающее действие на хлорофиллоносные клетки. Интенсификация фотосинтеза должна ослаблять повреждающее действие сильного солнечного света за счет увеличения потребности в световой энергии.

В летний период, когда продолжительное время наблюдается засуха, как например в 2010 г., на побегах плодовых деревьев также могут возникать солнечные ожоги, вследствие инактивации фотосинтеза и повреждения хлорофиллоносных клеток коры избыточным солнечным светом. Если фотосинтез подавляется не только от засухи, но и от небольших пониженных температур воздуха, то вполне можно ожидать, что жизнеспособные хлорофиллоносные клетки коры в период вегетации растений могут повреждаться от избыточного освещения.

Данные такого рода нами были получены. Для этого одну партию срезанных побегов яблони Папировка 12 июля и 21 июля 2010 г., по 40-50 шт., в течение 10 дней мы отращивали в сосудах с водой при комнатных условиях при естественном освещении. Затем на них действовали сильным светом. К естественному солнечному свету добавлялось освещение лампой ДРЛ-1000, которая от побегов находилась на расстоянии 0,5-0,6 м. Перегрев тканей предотвращался двумя вентиляторами. Температура тканей коры контролировалась игольчатым микроэлектротермометром. После 3-суточного экспонирования побегов на свету интенсивностью 2,228 кал/см2/мин при комнатных условиях определялась степень повреждений клеток коры по 5-ти балльной шкале.

Другая партия побегов, срезанная в день проведения исследования, экспонировалась на интенсивном свету в холодном помещении при тех же режимах, что и первая партия. При этом температура тканей во время экспонирования на сильном свету не повышалась выше 5оС.

Табличный материал наглядно показывает, что в тех вариантах, где побеги экспонировались на сильном свету в холодном помещении, кора повредилась значительно сильнее, чем побеги теплом. Так, например, в опытах, проведенных 12-14 июля на побегах, находившихся в природных условиях, образовались глубокие односторонние повреждения коры в 5,0 баллов. В то же время у побегов, находившихся в комнатных условиях, подобных повреждений не было.

Аналогичные результаты нами получены и в опыте, проведенном 21-23 июля. По-видимому, в клетках коры побегов яблони, которые находились в теплом помещении, протекал фотосинтез и избыточный свет мог утилизироваться в этом процессе. В холодном помещении, в результате подавления процессов фотосинтеза, свет интенсивностью 2,228 кал/см2/мин оказался избыточным для клеток коры побегов яблони.

Следовательно, наиболее возможным периодом для возникновения солнечных ожогов коры тонких ветвей древесных и кустарниковых растений в результате фотодинамического эффекта является март-апрель, когда в дневные часы наблюдаются довольно значительные морозы, подавляющие фотосинтез и избыточной освещенности, вследствие увеличения отраженной от снежного покрова солнечной радиации.

Димитриев В.Л., канд. с.-х. наук, доц.,

Чернов А.В., канд. с.-х. наук, доц.

Лаврентьев А.Ю. д. с.-х. наук, проф.

Чувашская государственная сельскохозяйственная академия