Влияние водного дефицита почвы на некоторые параметры водообмена и засухоустойчивость сортов хлопчатника в условиях Бухарской области | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Холлиев А. Э., Норбоева У. Т., Жабборов Б. И. Влияние водного дефицита почвы на некоторые параметры водообмена и засухоустойчивость сортов хлопчатника в условиях Бухарской области // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 483-485. — URL https://moluch.ru/archive/90/18465/ (дата обращения: 22.08.2018).

В современных условиях острой нехватки воды, крайне важно внедрение водосберегающих агротехнологий, в том числе возделывание устойчивых к почвенной и атмосферной засухе сортов хлопчатника.

Обеспечение в достаточной мере минеральными удобрениями сортов хлопчатника, своевременное проведение агротехнических мероприятий, севооборот культур в определенной степени снижают негативное влияние засухи.

Изучение засухоустойчивости и защитно-приспособительных особенностей средневолокнистых сортов хлопчатника в почвенно-климатических условиях средней части и низовьев Зарафшанской долины Бухарской области является актуальной проблемой и представляет большой практический и теоретический интерес.

Одним изактуальных задач сегодняшнего дня является увеличение количества и качества урожая сортов хлопчатника, а также изучение и повышение их устойчивости неблогоприятным факторам среды (засуха, высокие температуры, засолённость почвы и т. д.) для удовлетворения потребностей населения в хлопковом волокне и масле. В научных центрах развитых хлопководческих стран, таких как США, Индия, Китай, Узбекистан, Мексика, Египет, Колумбия, Испания, Австралия наряду с разработкой технологий выращивания этой культуры, также интенсивно ведутся научные исследования по выведению и изучению особенностей высокоурожайных, устойчивых к неблагоприятным факторам сортов и их внедрению в зоны возделывания.

В последние годы увеличивается потребность в отечественных сортах хлопчатника с высоким количеством и качеством урожая. Это требует проведение исследований по изучению особенностей комплексной устойчивости перспективных сортов к неблагоприятным экологическим факторам и на этой основе дать научно обоснованные рекомендации по их возделыванию в зонах с различными почвенно-климатическими условиями.

Исследованию влияния засухи на физиологические и биохимические особенности, рост, развитие и продуктивность растений при различных почвенно-климатических условиях посвящены многочисленные исследования [1,2,3,4,5]. Наряду с этим, особенно в последние годы, крайне мало работ, посвященных изучению влияния засухи на физиолого-биохимические особенности и продуктивность новых и районированных сортов хлопчатника. Необходимо также отметить, что многие изученные сорта хлопчатника выведены из производства.

Изучение проблем засухоустойчивости в связи с водным обменом растений проводится в течение многих лет. Основной причиной этого является периодическая засуха и негативное влияние её на сельскохозяйственные растения [6,7,8].

Целю исследований явилось -изучение физиологических и биохимических особенностей водного обмена районированных сортов хлопчатника и их защитно-приспособительных реакций в условиях атмосферной и почвенной засухи.

Объектами исследований явились средневолокнистые сорта хлопчатника Бухара-6, Акдарья-6, Бухара-8, С-6524 и Бухара-102.

Исследования проведены в почвенно-климатических условиях Бухарской области. Почва экспериментального участка-лугово-аллювиального типа, глубина залегания грунтовых вод - 2-3 метра. Исходя из начальной влажности почвы, объемного веса и влагоемкости почвы определены степень дефицита влаги и нормы полива.

Измерение всех физиологических показателей и фенологические наблюдения проводились в фазах бутонизации, цветения и плодоношения хлопчатника. Для исследований брали развитый четвертый лист с верхушечки главного стебля растений.

В процессе исследования проводились лабораторные, вегетационные и полевые опыты. В ходе экспериментов использованы физиологические, биометрические, морфологические, биохимические и статистические методы. В опытах изучались биохимические показатели и интенсивности физиологических процессов соответствующими методами. Полученные данные статистически обработаны методом дисперсионного анализа с определением наименьшей существенной разницы.

      Исследованы защитно-приспособительные реакции хлопчатника на основе физиологических и биохимических показателей и выявлены изменения физиологических и биохимических показателей сортов хлопчатника в зависимости от степени влажности почвы. Показано, что в условиях почвенной засухи снижаются водный потенциал, интенсивность транспирации, содержания хлорофиллов и крахмала, содержания общей и метаболической воды, листовой площади и интенсивности фотосинтеза.

Почвенная засуха в первую очередь влияет на водный баланс растения и его изменения в различной степени влияют на прохождение физиологических процессов. При этом физиологические и биохимические показатели, характеризующие устойчивость растения к засухе, резко повышаются. При этом дневной и остаточный водный дефицит в листьях сортов хлопчатника и вязкости клеточного сока повышаются под влиянием засухи. Научно обосновано низкий водный потенциал, высокая устойчивость клеток листьев к засухе и жаре у сортов Бухара-6, Бухара-8 и Бухара-102. Выявлены физиологические механизмы адаптации хлопчатника к засухе, которые состоят из уменьшения потребления воды (уменьшение площади листьев, снижение интенсивности транспирации, закрытие устьиц и т.д.), накопления низкомолекулярных осмопротекторов (пролин, моно- и дисахаридов и др.), изменения обмена веществ (чистая продуктивность фотосинтеза, интенсивность дыхания, изменение содержания фенольных веществ, аминокислот и стимуляторы и т.д.), увеличения эффективности использования воды. Установлено, что сорта хлопчатника Бухара-6, Бухара-8 и Бухара-102 в условиях почвенной засухи обладают высокой продуктивностью и качеством урожая по сравнению с сортами С-6524 и Акдарья-6.

Теоретическая значимость полученных результатов заключается в том, что выявлены различия в ответной защитной реакции изученных сортов хлопчатника при почвенной засухе. Различная норма реакции этому стресс-фактору зависит от биологических особенностей сортов.

В регуляции интенсивности роста большое значение имеет степень водоснабжения совместно с агротехническими мероприятиями. Оптимальная влажность активизирует физиологические процессы растений и создает условия для эффективного использования воды.

Засуха тормозит как рост целого растения, так и его формирующихся органов, вследствие чего, наблюдается уменьшение биологического и хозяйственного урожая. Недостаток воды в почве снижает скорость роста растений и оказывает отрицательное влияние на качество урожая.

Анализ научных сведений показывает, что под влиянием засухи, в первую очередь, происходят изменения в водном балансе растений. Это, в свою очередь, вызывает ряд изменений в физиологических и биохимических процессах: процессы роста и развития тормозятся, общая урожайность снижается.

Реакция изученных сортов хлопчатника на водный дефицит в почве в полевых и вегетационных опытах, неразрывно связана с сортовыми особенностями. Выявлено отрицательное влияние почвенной засухи на физиологические и биохимические процессы, а также урожайность изученных сортов хлопчатника.

Установлено, что сорта Бухара-6, Бухара-102 и Бухара-8 отличаются высокой степенью устойчивости к засухе среди изученных сортов хлопчатника. Устойчивость этих сортов обусловлена рядом физиологических и биохимических, а также других биологических особенностей сортов и проявляются в условиях почвенной засухи.

Сорта Бухара-6, Бухара-102 и Бухара-8 в условиях оптимального увлажнения почвы отличаются более высокими показателями интенсивности транспирации, водоудерживающей способности, особенно содержанием связанной воды в отличие от других сортов (Акдарья-6, С-6524). Интенсивность транспирации сортов Акдарья-6 и С-6524 в различных условиях увлажнения при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха в середине дня была самой высокой. У более устойчивых к засухе сортов Бухара-6, Бухара-102 и Бухара-8 транспирация была интенсивнее в утренние часы, а в середине дня снижалась. Это положительно влияло на водный баланс растений.

У всех изученных сортов хлопчатника в условиях оптимального увлажнения по сравнению с растениями, в условиях засухи показатели дневного и остаточного водного дефицита, водного потенциала листьев, осмотического давления клеточного сока, вязкости протоплазмы, обезвоживания клеток и устойчивости к жаре были низкими.

Почвенная засуха приводит к повышению содержания связанной воды, водного дефицита в листьях, степени вязкости протоплазмы и устойчивости листьев к обезвоживанию и жаре. Все эти показатели, характеризующие физиологические аспекты устойчивости к засухе, были самыми высокими у засухоустойчивых сортов хлопчатника.

Почвенная засуха оказывает негативное влияние на содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза всех изученных сортов хлопчатника. В то же время отмечены увеличение содержания связанного хлорофилла, интенсивности дыхания, количества свободных аминокислот и суммы фенольных соединений.

Ограниченная (30%) влажность почвы оказывает отрицательное влияние на рост, развитие растений и продуктивность фотосинтеза. У сортов С-6524 и Акдарья-6 эти изменения проявляются сильнее по сравнению с другими сортами хлопчатника.

Высокий и качественный урожай сортов Бухара-6, Бухара-102 и Бухара-8 наблюдался при схеме полива 1-2-1. В этих условиях коэффициент эффективного использования воды был значительно выше, по сравнению с другими сортами. У остальных изученных сортов (С-6524, Акдарья-6) высокий и качественный урожай наблюдался при схеме полива 1-3-1.

Показано, что урожайность хлопчатника, выращенных в условиях Бухарской области составила у сорта Бухара-6 -38,4-40,7 ц/га, Бухара-102-37,5-38,5 ц/га, Бухара-8-35,3-36,4 ц/га и качество их волокна полностью отвечает требованиям мирового стандарта.

На основе полученных результатов исследований рекомендовано:

-        для получения высоких и качественных урожаев в низовьях и средней части Зарафшанской долины (Самаркандская, Навоийская, Бухарская области), а также в хозяйствах засушливых районов рекомендуются к посеву засухоустойчивые и высокоурожайные сорта хлопчатника Бухара-6, Бухара-102, Бухара-8;

-        оптимальной схемой полива для сортов Бухара-6, Бухара-102, Бухара-8 является 1-2-1. При этом норма полива составила от 800 до 1100 м3, общее количество полива 3800 м3 на гектар;

-        сорта хлопчатника Акдарья-6 и С-6524 необходимо поливать по схеме 1-3-1. При этом норма полива должна составлять от 800 до 1200 м3, общее количество полива - 5000 м3 на гектар;

-        остаточный водный дефицит, диффузионное сопротивление, количества связанной воды и связанных хлорофиллов в листьях предлагается как критерии засухоустойчивости хлопчатника.

Рекомендуется посев сортов хлопчатника Бухара-6, Бухара-102 и Бухара-8 в засушливых районах с повышенной температурой и недостатком воды для получения высокого и качественного урожая, что может принести большую экономическую прибыль хлопководческим хозяйствам и позволяет сэкономить поливную воду.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке селекционных программ по хлопчатнику. Результаты исследований также могут использоваться в высших учебных заведениях при проведении занятий по физиологии, биохимии и экологии растений в процессе подготовки биологов и агрономов.

 

Литература:

 

1.      Самиев Х.С. Водный режим и продуктивность хлопчатника.- Ташкент: Фан, 1979.-198 с.

2.      Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений.-М.: Наука, 1982.- 280 с.

3.      Шматько И.Г., Григорьюк И.А., Шведова О.Е. Устойчивость растений к водному и температурному стрессам. - Киев: Наук. думка, 1989. -224 с.

4.      Жолкевич В.Н., Гусев Н.А., Капля А.В. Водный обмен растений.-М.: Наука,1989.-256 с.

5.      Стасик О.О. Реакция фотосинтетического аппарата С3 -растений на водный дефицит//Физиология и биохимия культ.растений. -Киев, 2007. -Т. 39. -№ 1. -С. 14-27.

6.      Haupt- Herting S., Fock H. Oxygen Exchange in Relation to Carbon assimilation in Water –Stressed Leaves during Photosynthesis//Ann.Bot., 2002.-V. 89. -№ 7. -P. 851-859.

7.      Косаковская И.В. Физиолого- биохимические основы адаптации растений на стрессы. -Киев: Сталь, 2003. -192 с.

8.      Усманов У.Ю., Рахманкулова З.Ф., Кулагин А.У. Экологическая физиология растений. - М.: Лотос, 2001. - 224 с.

Основные термины (генерируются автоматически): почвенная засуха, изученный сорт хлопчатника, сорт хлопчатника, Бухарская область, сорт, водный потенциал, остаточный водный дефицит, отрицательное влияние, влияние засухи, качество урожая.


Похожие статьи

Влияние различных типов засухи на урожайность сортов озимой...

Введение. Климат Среднего Поволжья характеризуется нестабильной по годам и периодам вегетации сельскохозяйственных растений суммой осадков и температурой воздуха. Благоприятные годы чередуются с засушливыми и острозасушливыми [4]. По данным Е.С...

Методика полевых опытов с хлопчатником в условиях орошения

В сортах были различия, и хивинский шелковистый, например, ценился больше, чем

Шукуров Р.Э. Агротехнические аспекты программирования урожая зерновых культур и хлопчатника в

Похожие статьи. Изучение влияние доз биогумуса на рост и развитие, урожайность...

Потребность во влаге почвы Hippophae rhamnoides...

Влияние водного дефицита почвы на некоторые параметры водообмена и засухоустойчивость сортов хлопчатника в условиях Бухарской области. Ферментативная активность почвы как показатель ее плодородия.

Влияние засухи на формирование элементов структуры урожая...

Контрастные условия периода колошение – созревание позволили выявить влияние засухи на формирование элементов структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы.

Влияние удобрений на питательный режим почвы и урожайность...

Усиливается заболеваемость вилтом, снижается качество урожая.

Программирование урожаев хлопчатника на основе расчетных норм минеральных удобрений. Влияние условий хранения и сушки на надмолекулярную структуру волокон хлопчатника.

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические...

Изучено влияние биопрепарата комплексного действия RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства среднезасоленной почвы под хлопчатником в течение

Ключевые слова: засоленные почвы, хлопчатник, биопрепараты, почвенное плодородие.

Эффективность предпосевной обработки семян хлопчатника...

Неширокое распространение новых сортов хлопка в производстве, которые имеют высокую урожайность и устойчивы к болезням и вредителям

В повышении урожайности хлопчатника немаловажную роль играют посевные качества семян и способы их подготовку к севу.

Использование растениями хлопчатника грунтовых вод

Бухарская.

Суммарное испарение хлопчатника вБухарском оазисе. Статьи водного баланса.

Алимов Р., Рысбеков Ю. Влияние грунтовых вод на водопотребление хлопчатника.

Установление водного режима хлопчатника и определение...

Влияние влажности почвы в разные сроки вегетационного периода хлопчатника весьма существенно.

Необходимо отметить то, что для установления водного режима хлопчатника определяется параметры водно-физических свойств почв.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние различных типов засухи на урожайность сортов озимой...

Введение. Климат Среднего Поволжья характеризуется нестабильной по годам и периодам вегетации сельскохозяйственных растений суммой осадков и температурой воздуха. Благоприятные годы чередуются с засушливыми и острозасушливыми [4]. По данным Е.С...

Методика полевых опытов с хлопчатником в условиях орошения

В сортах были различия, и хивинский шелковистый, например, ценился больше, чем

Шукуров Р.Э. Агротехнические аспекты программирования урожая зерновых культур и хлопчатника в

Похожие статьи. Изучение влияние доз биогумуса на рост и развитие, урожайность...

Потребность во влаге почвы Hippophae rhamnoides...

Влияние водного дефицита почвы на некоторые параметры водообмена и засухоустойчивость сортов хлопчатника в условиях Бухарской области. Ферментативная активность почвы как показатель ее плодородия.

Влияние засухи на формирование элементов структуры урожая...

Контрастные условия периода колошение – созревание позволили выявить влияние засухи на формирование элементов структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы.

Влияние удобрений на питательный режим почвы и урожайность...

Усиливается заболеваемость вилтом, снижается качество урожая.

Программирование урожаев хлопчатника на основе расчетных норм минеральных удобрений. Влияние условий хранения и сушки на надмолекулярную структуру волокон хлопчатника.

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические...

Изучено влияние биопрепарата комплексного действия RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства среднезасоленной почвы под хлопчатником в течение

Ключевые слова: засоленные почвы, хлопчатник, биопрепараты, почвенное плодородие.

Эффективность предпосевной обработки семян хлопчатника...

Неширокое распространение новых сортов хлопка в производстве, которые имеют высокую урожайность и устойчивы к болезням и вредителям

В повышении урожайности хлопчатника немаловажную роль играют посевные качества семян и способы их подготовку к севу.

Использование растениями хлопчатника грунтовых вод

Бухарская.

Суммарное испарение хлопчатника вБухарском оазисе. Статьи водного баланса.

Алимов Р., Рысбеков Ю. Влияние грунтовых вод на водопотребление хлопчатника.

Установление водного режима хлопчатника и определение...

Влияние влажности почвы в разные сроки вегетационного периода хлопчатника весьма существенно.

Необходимо отметить то, что для установления водного режима хлопчатника определяется параметры водно-физических свойств почв.

Задать вопрос