АБИОТИЧЕСКИЕ СТРЕСС-ФАКТОРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА НАКОПЛЕНИЕ АССИМИЛЯТОВ РАСТЕНИЯМИ И УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНОГО ГОРОХА

Актуальность. Абиотические стрессовые факторы, такие как продолжительные засушливые условия, переизбыток или недостаток в обеспеченности влагой, заморозки и т. д., стихийны, и их воздействие наносит существенный ущерб растениям. Это актуально и для культуры овощного гороха обычного и безлисточкового (усатого) морфотипов, которые наиболее широко используются в производственных посевах.

Объекты. Исследовали 11 сортов с обычным типом листа (обычный морфотип) и 6 с усатым (безлисточковый морфотип).

Материалы и методы. Опыты проводили на селекционных полях Крымской ОСС ВИР (Краснодарский край, 2015–2016 гг.). Площадь делянки – 10 м2. Повторность опыта трехкратная. Содержание сухих веществ определяли методом высушивания надземных частей растений (осевые органы, листовой аппарат [лист, прилистники], цветки, лопатки, створки боба, зерно) до постоянной сухой массы при температуре 105°C. Сравнение показателей содержания сухих веществ проводили используя t-test. При оценке урожайности сортов овощного гороха применяли многофакторный дисперсионный анализ (Factorial ANOVA, LSD-test).

Результаты. Растения овощного гороха подвержены негативному влиянию абиотических стрессовых факторов. При избыточном увлажнении в начальный период роста у растений отмечено снижение накопления сухих веществ. Подобный эффект оказывает продолжительное отсутствие осадков в межфазный период «растение с 2–3 листьями – техническая спелость». Влияние погодных условий выращивания на урожайность овощного гороха составило 13,3%, а взаимодействие факторов «генотип ٭среда» − 33,3%.

Заключение. Между группами сортов с обычным типом листа и с усатым по содержанию сухих веществ в надземной биомассе растений и урожайности значимой разницы не выявлено. За два года исследований выделены сорта, превосходящие стандарты по урожайности: ‘Прима’ (и-155213, Россия) и ‘Амбассадор’ (к-9946, Германия) обычного морфотипа.

1. Абросимова Т.Н., Фадеева А.Н. Адаптивная способность и селекционная ценность коллекции овощных сортов гороха. Овощи России. 2015;1(26):27-30.

2. Агаркова С.Н., Новикова Н.Е., Беляева Р.В., Головина Е.В., Беляева Ж.А., Цуканова З.Р., Митькина Н.И. Особенности формирования продуктивности и адаптивных реакций у сортов зернобобовых культур с рецессивными аллелями генов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2016;177(2):22-39. DOI: 10.30901/2227-8834-2016-2-22-39

3. Akumaga U., Tarhule A., Piani C., Traore B., Yusuf A.A. Utilizing process-based modeling to assess the impact of climate change on crop yields and adaptation options in the Niger river basin, West Africa. Agronomy. 2018;8(2):11. DOI: 10.3390/agronomy8020011

4. Амелин А.В., Петрова С.Н. Особенности изменений климата на территории Орловской области за последние 100 лет и их влияние на развитие растениеводства в регионе. Вестник ОрелГАУ. 2006;2/3:75-78.

5. Андреев Н.Р., Лукин Н.Д., Быкова С.Т. Применение крахмалопродуктов для улучшения качества хлебобулочных изделий. В сб.: Материалы докладов Международной конференции “Хлебопекарное производство – 2014”. Москва; 2014. С.45-52.

6. Arshad M., Shaharoona B., Mahmood T. Inoculation with Pseudomonas spp. containing ACC-deaminase partially eliminates the effects of drought stress on growth, yield, and ripening of pea (Pisum sativum L.). Pedosphere. 2008;18(5):611-620. DOI: 10.1016/S1002-0160(08)60055-7

7. Belford R.K., Cannell R.Q., Thomson R.J., Dennis C.W. Effects of waterlogging at different stages of development on the growth and yield of peas (Pisum sativum L.). Journal of the Science of Food and Agriculture. 1980;31(9):857-869. DOI: 10.1002/jsfa.2740310902

8. Benjamin J.G., Nielsen D.C. Water deficit effects on root distribution of soybean, field pea and chickpea. Field Crops Research. 2006;97(2):248-253. DOI: 10.1016/j.fcr.2005.10.005

9. Беседин А.Г. Основные направления и результаты селекции гороха овощного на Кубани. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2015;36(06). Доступно по: http://journal.kubansad.ru/pdf/15/06/11.pdf

10. Драгавцев В.А., Драгавцева И.А., Ефимова И.Л., Моренец А.С., Савин И.Ю. Управление взаимодействием «генотип – среда» – важнейший рычаг повышения урожаев сельскохозяйственных растений. Труды Кубанского государственного университета. 2016;2(59):105-121.

11. Dresselhaus T., Hückelhoven R. Biotic and abiotic stress responses in crop plants. Agronomy. 2018;8(11):267. DOI: 10.3390/agronomy8110267

12. Дрозд А.М. Овощной горох. Труды плодоовощ. ОСС. Краснодар; 1956;1:30-40.

13. Ершова А.Н., Баркалова О.Н. Выделение, хроматографическая очистка и свойства β-глюкозидазы растений гороха, подвергнутых воздействию гипоксии и СО2-среды. Сорбционные и хроматографические процессы. 2009;9(5):714-721.

14. Ершова А.Н., Попова Н.В., Бердникова О.С. Продукция активных форм кислорода и антиоксидантные ферменты растений гороха и сои при гипоксии и высоком содержании СО2 в среде. Физиология растений. 2011;58(6):834-843.

15. Goldman I.L., Gritton E.T. Seasonal variation in leaf component allocation in normal, afila, and afila-tendrilled acacia pea foliage near-isolines. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 1992;117(6):1017-1020.

16. Guillon F., Champ M.M.J. Carbohydrate fractions of legumes: uses in human nutrition and potential for health. British Journal of Nutrition. 2002;88(53): 293–306. DOI: 10.1079/BJN2002720

17. Jeuffroy M.H., Duthion C., Meynard J.M., Pigeaire A. Effect of a short period of high day temperatures during flowering on the seed number per pod of pea (Pisum sativum L). Agronomie. 1990;10(2):139-145.

18. Jiang Y., Lahlali R., Karunakaran C., Warkentin T.D., Davis A.R., Bueckert R.A. Pollen, ovules, and pollination in pea: Success, failure, and resilience in heat. Plant, cell & environment. 2019;42(1):354-372. DOI: 10.1111/pce.13427

19. Кильчевский А.В. Генетико-экологические основы селекции растений. Вестник ВОГиС. 2005;9(4):518-526.

20. Коф Э.М., Виноградова И.А., Ооржак А.С., Калиберная З.В. Скорости роста побега и корня у интактных растений листовых мутантов гороха. Физиология растений. 2006;53(1):128-138.

21. Колесник Л.С. Диетические вареные колбасные изделия с функциональным компонентом – резистентным крахмалом. Биология в сельском хозяйстве. 2017;2(15):26-32.

22. Кондакова М.А., Уколова И.В., Боровский Г.Б., Войников В.К. Влияние гипертермии на содержание суперкомплексов и комплексов системы окислительного фосфорилирования в митохондриях проростков гороха Pisums sativum L. Вестник ИрГСХА. 2016;77:71-78.

23. Кузьмина С.П., Казыдуб Н.Г., Бондаренко Е.В. Изучение образцов овощного гороха по экологической пластичности в Омском ГАУ. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2016;4(67):67-73.

24. Новикова Н.Е., Лаханов А.П. О стабильности урожайности сортов гороха с усатым типом листа. Аграрная Россия. 2002;1:43-45.

25. Новикова Н.Е., Зотиков В.И., Фенин Д.М. Механизмы антиоксидантной защиты при адаптации генотипов гороха (Pisum sativum L.) к неблагоприятным абиотическим факторам среды. Вестник ОрелГАУ. 2011;2:5-8.

26. O’Leary G., Aggarwal P., Calderini D., Connor D., Craufurd P., Eigenbrode S. et al. Challenges and responses to ongoing and projected climate change for dryland cereal production systems throughout the world. Agronomy. 2018;8(4):34. DOI: 10.3390/agronomy8040034

27. Омельянюк Л.В., Асанов А.М. Продуктивность образцов зернобобовых культур, созданных в ГНУ СибНИИСХ, в зависимости от погодных условий вегетации. Достижения науки и техники АПК. 2013;5:С. 17-20.

28. Ооржак А.С. Изучение роста и продуктивности листовых мутантов гороха Pisum sativum L. Труды Томского государственного университета. 2010;274:284-287.

29. Osman H.S. Enhancing antioxidant-yield relationship of pea plant under drought at different growth stages by exogenously applied glycine betaine and proline. Annals of Agricultural Sciences. 2015;60(2):389-402. DOI: 10.1016/j.aoas.2015.10.004

30. Pathak T., Maskey M., Dahlberg J., Kearns F., Bali K., Zaccaria D. Climate change trends and impacts on California agriculture: A detailed review. Agronomy. 2018;8(3):25. DOI: 10.3390/agronomy8030025

31. Schleussner C.-F., Deryng D., Müller C., Elliott J., Saeed1 F., Folberth C., Liu W., Wang X., Pugh A M T., Thiery W., Seneviratne I. S., Rogelj J. Crop productivity changes in 1.5°C and 2°C worlds under climate sensitivity uncertainty. Environmental Research Letters. 2018;13(6):064007. DOI: 10.1088/1748-9326/aab63b

32. Шелепина Н.В. Использование высокоамилозного горохового крахмала в производстве функциональных пищевых продуктов. Вопросы питания. 2016;85(Suppl2):221.

33. Snoad B., Frusciante L., Monti L. M. The effects of three genes which modify leaves and stipules in the pea plant. Theoretical and Applied Genetics. 1985;70(3):322-329.

34. Вишнякова М.А. Пути эффективного использования генетических ресурсов растений в создании конкурентоспособных отечественных сортов зернобобовых культур. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015;3(54):111-117.

35. Вишнякова М.А., Булынцев С.В., Буравцева Т.В., Бурляева М.О., Сеферова И.В. и др. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых культур ВИР: пополнение, сохранение и изучение. Методические указания. СПб.: ВИР; 2010.

36. Янковская Г.П., Досина Е.С., Чайковский А.И. Урожайность и биохимический состав гибридов гороха овощного. Овощеводство. 2008;13:82-90.

37. Жученко А.А. Настоящее и будущее адаптивной системы селекции и семеноводства растений на основе идентификации и систематизации их генетических ресурсов. Сельскохозяйственная биология. 2012;5:3-19.