904

представляется актуальным изучение различных компонентов антиоксидантной защиты растений, их адаптационного потенциала.

Цель работы – исследование компонентов антиоксидантной системы древесных растений урбанизированных территорий г. Перми.

Исследования проводились с июня по август в 2012-2013 гг. Для проведения исследований были выбраны участки, расположенные в разных районах г. Перми: Сквер Уральских добровольцев (Ленинский район), Центральный парк культуры и отдыха (ЦПКиО) имени Свердлова (Мотовилихинский район), сквер на улице Куйбышева (Свердловский район). В 2013 г. в июле и августе в качестве условного контрольного участка для четырех из шести изучаемых видов, был взят парк «Кузьминка» – историко-природный комплекс регионального значения, расположенный в Ильинском районе.

Объектами исследований являются древесные растения средневозрастного генеративного и удовлетворительного состояния, являющиеся доминирующими на исследуемых участках: яблоня ягодная (Malus baccata L.), берѐза повислая

(Betula pendula Roth.), ива белая (Salix alba L.), тополь чѐрный (Populus nigra L.),

клѐн ясенелистный (Acer negundo L.), липа мелколистная (Tilla cordata Mill).

При проведении исследований использовали следующие методы: определение активности пероксидазы фотометрически по методу Бояркина и активности каталазы газометрическим методом Лишкевича [5], определение содержания аскорбиновой кислоты и каротиноидов фотометрически [4].

Пероксидаза – реакционно-способный фермент, относится к классу оксидоредуктаз, в неблагоприятных условиях проявляющий повышение активности. Изменение активности фермента во многом связано с биологической особенностью вида и является показателем реакции растительного организма на комплекс экологических воздействий [1].

Как в 2012 г., так и в 2013 г. пероксидаза в листьях на исследуемых участках проявила наибольшую активность у большинства видов в конце вегетации. Самое высокое значение отмечено у ивы белой в сквере Уральских Добровольцев (92±3 в 2012 г и 50,1±4 ед. опт. плотности/с×г сырой массы в 2013 г.). Почти неизменна активность фермента в 2012-13 гг. у липы мелколистной, значение данного показателя составило до 31,7±1,90 и до 31,2±0,07 ед. опт. плотности/с×г сырой массы соответственно.

В2012 г активность пероксидазы в листьях исследуемых видов находилась

впределах от 2 до 92, в 2013 г. – от 1,2 до 50 ед. опт. плотности/с×г сырой массы. Наибольшая активность фермента в 2012 г. для большинства видов выявлена на участке ЦПКиО им. Свердлова, в 2013 г. – в сквере Уральских Добровольцев, что возможно указывает на менее благоприятные условия произрастания и проявление защитной реакции растений в условиях окислительного стресса. Результаты исследований также показали, что в наиболее оптимальных условиях произрастания (контроль) активность пероксидазы в листьях (березы повислой, липы мелколистной, клена ясенелистного и яблони ягодной) была минимальной, в сравнении с активностью фермента в сквере Уральских Добровольцев ниже от 2 (у липы мелколистной) до 20 раз (у яблони ягодной) (рис. 1).

231

Рис. 1. Активность пероксидазы в листьях в 2013 г., ед. опт. плотности/с×г сырой массы

Каталаза принадлежит к группе элитных ферментов, обладающих рекордными скоростями работы, ингибируется под действием токсикантов и в неблагоприятных условиях произрастания снижает свою активность [3]. По данным 2012-13 гг. для большинства исследуемых видов независимо от условий произрастания и периода вегетации, активность каталазы находится на относительно стабильном уровне – от 6,2±0,1 до 7,7±0,0 см3/г×мин. Наименьшую активность каталазы имеют листья клена ясенелистного. В 2012 г. значение показателя составило от 0,5±0,02 до 2,8±0,14 см3/г×мин, в 2013 г. – несколько ниже – от 0,12±0,07 до 1±0,12 см3/г×мин.

Вусловиях загрязнения с деградацией фотосинтетической структуры снижается содержание хлорофиллов и каротиноидов. Содержание каротиноидов в листьях древесных растений в 2012-2013 гг. не превышает 0,9 мг/г. Наибольшим содержанием среди исследуемых видов характеризуется липа мелколистная

(0,87±0,03 мг/г в 2012 г., 0,69±0,04 мг/г в 2013 г.). Менее изменчиво содержание каротиноидов по годам в листьях яблони ягодной: от 0,43 ± 0,02 до 0,64 ± 0,05 мг/г

в2012 г, и от 0,33 до 0,55±0,1 мг/г в 2013 г. В 2012 г. содержание каротиноидов в листьях древесных растений на исследуемых участках изменяется в пределах от

0,34±0,05 до 0,87±0,03 мг/г, в 2013 г. – от 0,27±0,04 до 0,69±0,03 мг/г. В 2013 г. на всех исследуемых участках, включая контроль, происходит повышение их содержания к концу вегетации (рис. 2).

Вавгусте значение данного показателя в листьях контрольного участка в 1,5-3 раза выше, чем на исследуемых участках города.

Аскорбиновая кислота (АК) является одним из наиболее мощных антиоксидантов. Считается, что одним из проявлений активного иммунитета растений является повышенное образование в них АК [6].

В2012 г. содержание АК в листьях исследуемых видов находилось в пределах от 29 до 798 мг/100 г, в 2013 г. – от 34 до 600 мг/100 г. Меньшее

232

содержание АК за оба года исследований выявлено в листьях древесных растений, произрастающих в сквере Уральских Добровольцев. Наибольшее содержание АК характерно для липы мелколистной (797,6±27 в 2012 г.; 600,4±37 мг/100 г в 2013 г.). Минимальное содержание антиоксиданта отмечено на контрольном участке, ниже от 3 (липа мелколистная) до 10 раз (яблоня ягодная) в сравнении с максимальными значениями содержания АК в листьях городских древесных растений.

Рис. 2. Содержание каротиноидов в листьях в 2013 г., мг/г

Таким образом, полученные результаты указывают на различные стратегии формирования антиоксидантной системы у исследуемых видов древесных растений. У большинства видов они выражаются в повышении активности пероксидазы и у всех видов в повышении содержания аскорбиновой кислоты.

Литература

1.Андреева В.А. Фермент пероксидаза: Участие в защитном механизме растений.

–М.: Наука, 1988. 128 с.

2.Гарифзянов А.Р. Образование и физиологические реакции активных форм кислорода в клетках растений / А.Р. Гарифзянов, Н.Н. Жуков, В.В. Иванищев // Современные проблемы науки и образования. – Тула, 2011. № 2. 21 с.

3.Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меньщикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. – М: Фирма «Слово», 2006. 256 с.

4.Степанов К.И. Физиология и биохимия растений: методические указания по определению элементов фотосинтетической продуктивности растений / К.И. Степанов, Л.В. Недранко. – Кишинев, 1988. 36 с.

5.Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. – М.: КолосС, 2003. 288 с.

6.Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений. – Калининград: Изд-во КГУ, 1997. С. 135-150.

7.Akram A., Fahad A. Activitiesofantioxidants in plants under environmental stress / Department of botany and microbiology, Faculty of Science, King Saud University, Kingdom of Saudi Arabia, 2007. 50 с.

233

УДК 582.931.4

С.Н. Жакова – старший преподаватель; А.В. Иванова – студентка, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ПЛОДОЦВЕТЕНИЕ СОРТОВ СИРЕНИ ОБЫКНОВЕННОЙ

ВСИРИНГАРИИ БОТАНИЧЕСКОГО САДА ИМЕНИ ПРОФЕССОРА А.Г. ГЕНКЕЛЯ

Аннотация. Приведены результаты изучения плодоцветения 11 сортов

Syringa vulgaris. Не образуют плоды сорта – 'Mme Jules Finger', Marie Legraye', 'Mme Abel Chatenay' и 'Jules Simon'. Приведены иллюстрации андроцея и гинецея на разных стадиях раскрывания цветков.

Ключевые слова: сирень обыкновенная, плодоцветение, андроцей, гинецей.

Коллекции древесно-кустарниковых растений, сосредоточенные в ботанических садах и других научно-просветительских учреждениях, являются объектами всестороннего интродукционного изучения и отбора наиболее перспективных видов и сортов для озеленения населенных пунктов. Одной из наиболее применяемых в озеленении культур является сирень, поскольку обладает высокими декоративными качествами и хорошо адаптирована к произрастанию в городских условиях. Селекционная работа при этом направлена на увеличение разнообразия окраски, размеров цветков и соцветий, продолжительности цветения.

Объектами исследований являются 11 сортов S. vulgaris: 'Ludwig Spath',

'Индия', 'Paul Deschanel', 'President Grevy', 'Frau Wilhelm Pfitzer', 'Mme Abel Chatenay', 'Marie Legraye', 'Jules Simon', 'Mmе Lemoine', 'Katherine Havemeyer', 'Mme Jules Finger' из коллекции сирингария Учебного ботанического сада имени профессора А.Г. Генкеля Пермского государственного национального исследовательского университета. Под наблюдением находились 1 или 2 растения каждого сорта.

Цель исследований – оценить репродуктивные возможности сортов S. vulgaris из коллекции сирингария Учебного ботанического сада имени профессора А.Г. Генкеля.

Задачи:

1.Провести анализ плодоцветения разных сортов S. vulgaris;

2.Оценить сортовые особенности развития генеративных органов сирени, указать нарушения в их развитии и определить причины низкой завязываемости плодов.

Эффективность плодоцветения изучали в условиях свободного (20122013 гг.) и изолированного опыления (2013 г.). Для этих целей на растениях этикетировали по пять соцветий, на которых регистрировали число бутонов. Для определения возможности самоопыления на учетные соцветия в фазу бутонизации надевали изоляторы из акрила. После окончания цветения вели подсчет сформировавшихся плодов. По отношению числа полноценных плодов к числу бутонов определили процент плодоцветения. Статистическая обработка данных проведена в пакете программ «Microsoft Excel’2007».

234

Морфологическое описание андроцея и гинецея цветков сортов S. vulgaris проводились в лаборатории цитогенетики и генетических ресурсов растений на кафедре ботаники и генетики растений Пермского государственного национального исследовательского университета.

Сорта S. vulgaris характеризуются достаточно высокими потенциальными возможностями плодоцветения. Так, в зависимости от условий вегетационного сезона 2012 и 2013 гг., минимальное среднее количество цветков в 2012 г. у

'Katherine Havemeyer' – 170,2 шт., в 2013 г. у 'Jules Simon' – 162,8 шт., максимальное в 2012 г. у 'Marie Legraye' – 435,2 шт., в 2013 г. – у 'President Grevy' – 360,8 шт. При этом, полученные результаты указывают на низкую степень реализации репродуктивного потенциала, большая часть растений имеет невысокую завязываемость плодов (рис. 1). Плодоцветение за оба года наблюдений не превышает 5,8 %. Совсем не завязывают плоды сорта 'Mme Jules

Finger', Marie Legraye', 'Mme Abel Chatenay' и 'Jules Simon' (в 2013 г. – единичные плоды в соцветиях).

Рис. 1. Плодоцветение сортов S. vulgaris в 2013-2013 гг., %

Одной из основных причин неполной реализации репродуктивного потенциала у Syringa может являться недостаточность опыления, которая обусловлена видовыми и сортовыми особенностями развития генеративных органов, нарушениями в их развитии, качеством пыльцы, а также спецификой климатических условий места проведения исследований.

Особенности строения и развития генеративной сферы цветка обеспечивают эффективность прорастания пыльцы, процессов опыления и оплодотворения, что в свою очередь определяет семенную продуктивность. Растения Syringa являются энтомофильными, преобладающим способом

235

опыления является мелиттофилия [2]. Наблюдения в период массового цветения каждого исследуемого сорта показали лишь эпизодичную посещаемость растений пчелами. Большинство сортов S. vulgaris самонесовместимо [1]. Изоляция соцветий в период цветения 2013 г. показала более низкую завязываемость плодов

(рис.2).

Рис. 2. Плодоцветение сортов S. vulgaris в условиях свободного и изолированного опыления, %

Механизмами, препятствующими автогамии, являются также пространственная и временная изоляция пыльников и рыльца. Кроме того, что у большинства махровых сортов отдельные лепестки часто закручиваются внутрь трубки венчика, что также препятствует опылению.

На успешность завязывания плодов могут повлиять нарушения в развитии андроцея и гинецея. Выявлены следующие нарушения в развитии цветков:

1.Отсутствие пыльников – 'Mme Jules Finger' (рис. 3).

2.Недоразвитые и деформированные пестики (недоразвиты столбик и рыльце, укороченные, спиралевидные формы): 'Mme Jules Finger' (рис. 3), 'Paul

Deschanel', 'Katherine Havemeyer'.

4.Срастание тычинок с лепестками: 'Paul Deschanel', 'Katherine Havemeyer'.

5.Фасциированные формы слияния пестика и тычинок: 'Paul Deschanel',

'Katherine Havemeyer', 'Mme Abel Chatenay'.

236

Рис. 3 Нарушения в развитии андроцея и гинецея 'Mme Jules Finger'

Таким образом, потенциальные возможности сортов S. vulgaris реализуются лишь частично. Полученные результаты указывают на видоспецифичность исследуемых признаков генеративной сферы.

Литература

1.Громов А.Н. Сирень. – М.: Московский рабочий, 1963. 246 с.

2.Полякова Н.В. Сирени в Башкирском Предуралье: интродукция и биологические особенности // Н.В. Полякова, В.П. Путенихин, Р.В. Вафин. –Уфа: АН РБ,

Гилем, 2010. 164 с.

УДК 631.8:631.445.25

П.В. Иллус – студентка 2 курса; М.А. Алѐшин – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССА НИТРИФИКАЦИИ В ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПРИ ВНЕСЕНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ,

ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Аннотация. В статье представлены результаты исследования влияния различных удобрений на нитрификационную способность почв. Для проведения исследований был выбран метод компостирования. Для определения динамики минерального азота в почве в течение 3 месяцев проводился систематический отбор проб с последующим определением нитратной и аммонийной форм азота. По истечению данного периода были сделаны необходимые расчеты, на основании которых возможно установить интенсивность протекания процесса нитрификации при внесении различных удобрений.

237

Ключевые слова: процесс нитрификации, динамика минерального азота, удобрения.

Нитрификация – процесс микробиологического превращения аммонийных солей в нитраты — основную форму азотного питания растений. При протекании

впочве, он завершает минерализацию органических соединений азота, начатую аммонификацией, и является одним из показателей еѐ плодородия [1]. На современном этапе развития сельского хозяйства, выбранная тематика является актуальной и играет важную роль в процессе роста и развития растений, поскольку внесение средств химизации обладает исключительной особенностью влияния на процесс нитрификации и нитрификационной способности почвы [2].

Целью данной работы было определение влияния средств химизации (органических, минеральных и известковых удобрений) на нитрификационную способность почв. Для ее достижения, были поставлены следующие задачи:

–определить содержание нитратного и аммонийного азота в почве до, а также, по истечению 1 и 3 месяцев компостирования;

–на основании динамики минеральных форм азота, установить протекающие процессы, связанные с превращением азота в почве.

Для данного исследования был выбран метод компостирования, который позволяет точно отследить динамику накопления нитратного и аммонийного азота

впочве. Для этого почву на известный срок помещают в условия, наиболее

благоприятные для прохождения в ней процесса нитрификации (оптимальные условия температуры (25-28оС), влажности (60% от капиллярной влагоѐмкости почвы), а также свободный доступ кислорода) [3]. Внесение минеральных, органических и известковых форм удобрений осуществлялось непосредственно в почву до начала компостирования. В качестве элемента сравнения, в опыте использовался контрольный вариант (без удобрений). Продолжительность опыта составила 3 месяца. По истечению которых, был проведен ряд анализов, направленных на определение динамики содержания нитратного и аммонийного азота в почве. Полученные результаты были обработаны и соотнесены с данными группировки по нитрификационной способности почв (табл.).

Группировка почв по нитрификационной способности

Результаты исследования графически представлены на рис. 1 и 2.

На основании данных представленных на рис.1, можно сказать, что после 1 месяца компостирования содержание аммонийного азота в почве закономерно возросло в вариантах с внесением аммонийной формы азота в составе органических и минеральных удобрений. В контрольном варианте и при внесении

238

известковых удобрений незначительно уменьшилось, в результате перехода его в нитратную форму в процессе нитрификации. После 3 месяцев компостирования наблюдалось интенсивное понижение содержания аммонийного азота во всех вариантах опыта, что объясняется интенсивностью протекания процесса нитрификации в почве.

Рис.1. Динамика аммонийного азота в темно-серой лесной почве в процессе компостирования, мг/кг почвы

Рис.2. Динамика нитратного азота в темно-серой лесной почве в процессе компостирования, мг/кг почвы

На основании графически представленных данных на рис.2, можно заметить, что во всех вариантах, до компостирования были заметны лишь следы нитратного азота в почве, что объясняется отсутствием микробиологической активности в высушенных образцах почвы. После 1 месяца компостирования наблюдается значительное увеличение нитратных форм азота, что указывает на интенсивное протекание микробиологических процессов. В большей степени это было выражено в образцах контрольного варианта и при внесении известковых удобрений. По истечению 3 месяцев компостирования планомерное увеличение содержания нитратов происходит только при внесении органических и

239

минеральных удобрений. В остальных вариантах происходит снижение содержания нитратного азота за счет протекания в почве смежных микробиологических процессов.

На основании представленных данных, можно сделать следующие выводы: Динамика содержания аммонийной и нитратной форм азота в вариантах опыта в процессе компостирования указывает на интенсивное протекание процес-

са нитрификации;

При очень высокой нитрификационной способности (более 60,0 мг/кг) темно-серой лесной почвы, наблюдается активация смежных с нитрификацией процессов связанных с трансформацией нитратного азота;

По истечению 3 месяцев компостирования, отмечалась высокая нитрификационная способность темно-серой лесной почвы (55,9-57,2 мг/кг почвы), независимо от используемых удобрений.

Литература

1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D1 %84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F (Дата обращения 28.03.2014)

2.Ягодин Б.А. Агрохимия / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко; под ред. Б.А. Ягодина. – М.: Колос, 2002. - 584 с.

3.Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М.: МГУ, 2001 - 689 с.

УДК 631.82+633.11

М.Г. Каменских – студентка 5 курса; П.А. Лейних – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

НА ДЕРНОВО-МЕЛКОПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ

Аннотация. Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме определение доз минерального удобрения на урожайность и качество яровой пшеницы сорта Горноуральская и изменение агрохимических показателей на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве.

Ключевые слова: яровая пшеница, возрастающие дозы минерального удобрения, урожайность и качество продукции.

Цель работы – изучить влияние возрастающих доз минерального удобрения на урожайность и качество яровой пшеницы сорта Горноуральская в полевом севообороте.

Задачи:

-определить изменения агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы в полевом севообороте под яровой пшеницей

-изучить влияние минеральных удобрений на урожайность пшеница сорта Горноуральская

-изучить влияние минеральных удобрений на качество пшеница сорта Горноуральская

240