[1]Способ относится к сельскому хозяйству и может быть использован в селекции высокопродуктивных и устойчивых сортов смородины черной, а также при оптимизации технологических приемов выращивания растений.
[2]Известны методы оценки продуктивности фотосинтеза, заключающиеся в определении прироста массы растений за некоторый период времени в расчете на единицу листовой поверхности [1, 2]. Они отличаются высокой трудоемкостью, препаративностью и не подходят для массового тестирования насаждений. Кроме этого методы не пригодны для оценки чистой продуктивности фотосинтеза плодовых и ягодных культур ввиду специфичности архитектуры многолетних растений.
[3]На основании многолетних исследований А.С.Овсянниковым и Т.В.Жидёхиной были разработаны методики оценки чистой продуктивности фотосинтеза листьев для ряда плодовых, ягодных и нетрадиционных садовых культур. Методики основаны на кольцевании плодоносящих веточек с оставлением определенной площади листьев на плод/ягоду и учете накопления в плодах/ягодах, побегах и листьях сухих веществ и энергии за определенное время вегетации [3-4]. Данные методы также довольно трудоемки, требуют больших навыков при закладке опытов. Вдобавок, точность такой оценки зависит от прироста биомассы растений.
[4]Целью данного изобретения является повышение эффективности анализов за счет уменьшения трудоемкости и сохранения растений для последующего изучения.
[5]Поставленная цель достигается тем, что о чистой продуктивности фотосинтеза листьев судят по способности фотосинтезирующей ткани к светоиндуцированным адаптивным перестройкам.
[6]Способ осуществляют следующим образом. Регистрируют динамику светорассеяния листьев растений в процессе непрерывной засветки квазимонохроматическим оптическим излучением с длиной волны λ, соответствующей максимуму поглощения хлорофилла и с плотностью мощности свыше 350 Вт/м2, и определяют первую производную кривой спада интенсивности светорассеяния dIλ в течение 45-60 секунд светового воздействия, а также оценивают коэффициент пропускания листьев Knλ на той же длине волны. Количественно чистую продуктивность фотосинтеза оценивают параметром функционального состояния фотосинтетического аппарата ПФС=dIλ/Knλ. При этом, чем больше значение ПФС, тем выше чистая продуктивность фотосинтеза растений смородины черной.
[7]Пример 1. Способ был применен для количественной экспресс-оценки влияния формировки на чистую продуктивность фотосинтеза листьев (ЧПФ) шести-семилетних растений смородины черной. Оптические измерения проводили в первой декаде июля, в фазу начала созревания ягод, для чего использовали 3-4 лист от основания однолетнего прироста. Относительное изменение интенсивности светорассеяния и коэффициент пропускания листьев оценивали с помощью лазерного излучения с длиной волны 650 нм и плотностью мощности 800 Вт/м2. В каждом варианте было не менее 6 математических повторений. Опытные растения смородины черной возделывали по двум технологиям - в кустовой форме и на шпалере. Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) листьев определяли по методике А.С.Овсянникова [3], для чего через 4-6 дней после цветения, в момент появления хорошо обозначившейся на кистях здоровой завязи, проводили кольцевание коры плодовых образований. Каждая окольцованная веточка считается учетной единицей, по изучаемому варианту закладывали по 12-15 повторностей, размещенных на 3-5 растениях. Для устранения испарения воды место выреза коры плотно закрывали изоляционной лентой в несколько слоев. В комплекс закладки опыта входит определение исходного веса всех органов опытных веточек (ягод, листьев). Исходный вес определяли подбором подобных по величине ягод и листьев для каждой повторности и высушиванием их до абсолютно сухого веса. В конце учетного периода, который может продолжаться до полного созревания ягод, опытные веточки срезали и переносили в лабораторию, где отдельно от каждой веточки отделяли листья, ягоды и определяли их сырой, а затем и сухой вес по проценту содержания в них общих сухих веществ. Зная сухой вес органов в начале и в конце опыта, а также площадь листьев и время их работы, рассчитывали чистую продуктивность фотосинтеза листьев.
[8]У растений исследуемых сортов смородины черной, возделываемых на шпалере, отмечены более высокие значения ЧПФ и ПФС (табл.). При этом коэффициент корреляции между этими двумя показателями, по данным двухлетних оценок, составил не менее 0,85.
[9]| Таблица |
| Название сорта | Формировка | ЧПФ, г/м2 сутки | ПФС, от.ед. |
| Маленький принц | куст | 7,29±0,12 | 6,66±0,85 |
| шпалера | 8,89±0,19 | 9,58±0,98 |
| Тамерлан | куст | 9,79±0,08 | 6,42±1,01 |
| шпалера | 10,51±0,13 | 9,59±0,77 |
| Титания | куст | 10,60±0,25 | 11,16±0,80 |
| шпалера | 14,88±0,49 | 17,56±1,71 |
[10]Таким образом, предлагаемый оптический метод позволяет оперативно, без повреждения растений, дать сравнительную оценку чистой продуктивности фотосинтеза и ее изменчивости под влиянием климатических и агротехнических условий выращивания.
[11]Пример 2. При первичном селекционном отборе перспективных форм смородины черной анализ листьев проводят аналогично примеру 1 и отбирают для дальнейшего сортоизучения формы, которые показывают наибольшие значения ПФС.
[13]1. Баславская С.С., Трубецкова О.М. Практикум по физиологии растений. М.: Изд-во московского ун-та, 1964. - 328 с.
[14]2. Ничипорович А.А., Строгонова Л.Е., Чмора С.Н., Власова М.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах (методы и задачи учета в связи с формированием урожая). - М.: изд-во АН СССР, 1961. - 136 с.
[15]3. Овсянников А.С.Оценка фотосинтетической деятельности плодовых и ягодных культур в связи с формированием урожая: Методические рекомендации. - Мичуринск, 1985. - 53 с.
[16]4. Жидёхина Т.В. Изучение сбалансированности фотосинтеза и репродуктивных процессов: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1999. - С.114-119.
