Сарахан Євгенія Володимирівна. Розробка і удосконалення методів оцінки посухостійкості винограду та прийомів послаблення дії засухи : Дис... канд. наук: 06.01.08 - 2008.
Анотація до роботи:
Сарахан Є.В. Розробка і удосконалення методів оцінки посухостійкості винограду та прийомів послаблення дії посухи. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.08 – виноградарство. ННЦ „Інститут виноградарства і виноробства ім. В.Є. Таїрова”, Одеса, 2008.
Дисертація присвячена дослідженням агробіологічних та фізіолого-біохімічних показників винограду в умовах підвищених температур та нестачі вологи у грунті. Отримані експериментальні дані свідчать про те, що під впливом посухи пригнічується ріст та розвиток пагонів, листків, зменшується діаметр виноградної лози та вміст вуглеводів в тканинах пагонів, співвідношення цих показників є чуттєвим до дії стресору. Розроблені та удосконалені методи оцінки посухостійкості виноградної рослини. Обґрунтована необхідність і показана ефективність додавання до грунту абсорбентів в умовах незрошуваного землеробства.
Доведено, що при вирощуванні виноградних саджанців на підщепах Ріпарія х Рупестріс 101-14 та Берландієрі х Ріпарія Кобер 5 ББ, доцільно використовувати абсорбенти води Теравет і Гумітаб. Рекомендовано оптимізовувати режим вологості грунту в процесі вирощування щеплених саджанців винограду за допомогою методик визначення фізіологічного стану рослин методом індукції флуоресценції хлорофілу з використанням приладу «Флоратест».
У дисертації наведені теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягають у розробці та удосконалені методів оцінки посухостійкості винограду та прийомів послаблення дії посухи. Результати досліджень дають змогу зробити такі висновки:
1. Пригнічений ріст пагонів, низькі показники розвитку листків, зменшення діаметру виноградної лози під впливом ґрунтової посухи фіксувалися на протязі всіх років досліджень для обох дослідних сортів у порівнянні з контролем, і імовірно надавали змогу віддати перевагу в посухостійкості тому чи іншому сорту. За цими показниками підщепний сорт Кобер 5 ББ визначався досить активним ростом пагонів та доволі суттєвою облиств’яністю за інших рівних умов, що може свідчити про кращу його посухостійкість.
2. Отримані експериментальні дані свідчать про те, що зміни накопичення пігментів і їх співвідношення під впливом посухи мали місце протягом усього періоду вегетації. Вміст пігментів є чутливим до стресу, яким є посуха, показником ще до прояву зовнішніх ознак посухи. Більш за все реакція на стрес проявляється у значному підвищенні вмісту каротиноїдів, як захисному механізмі пігментної системи. Реакція обох досліджуваних сортів за цим показником є майже однаковою, але більш стійкий до дії посухи сорт Кобер 5 ББ порівняно з Р х Р 101–14 відрізняється за вмістом пігментів хлорофілу “b”.
3. Підтверджено, що співвідношення вільної і зв'язаної води, інтенсивності водного дефіциту, інтенсивності транспірації, водоутримуючої здатності рослин винограду змінюється залежно від умов водопостачання та живлення рослин.
4. З результатів наших досліджень випливає те, що ґрунтова посуха призводить до зменшення вмісту вуглеводів в тканинах пагонів дослідних підщепних сортів винограду. Це означає, що в досліджуваних пагонах підщепних сортів Р х Р 101-14 та Кобер 5 ББ бракує запасних поживних речовин, як захисних сполук для протистояння дії посухи і в подальшому при використанні підщепних чубуків, що слід враховувати при виробництві саджанців.
5. Виявлено, що дихання листків винограду підсилюється з підвищенням температури навколишнього середовища та зниженням вологості ґрунту, інтенсивність дихання зростає майже удвічі при підвищенні температури на кожні 10 0С та зменшенні вологості майже на кожні 10 % НВ. У той час, коли зростання температури повітря в умовах захищеного грунту досягає відносного максимуму, що складає 45 — 50 С, та вологість ґрунту досягає 40 – 50 % НВ, дихання починає послаблюватись і практично призупиняється.
6. Доведено, що суттєвим показником відносно умов зрошення грунту є кількість коренів та їх загальна довжина. Грунтова посуха викликає у Р х Р 101-14 розгалуженість кореневої системи, що є наслідком поверхневого зволоження. Рослини сорту Кобер 5 ББ дещо по-іншому відреагували на дію посухи, кількість коренів та їх довжина у варіанті 40 – 50 % НВ була значно меншою, у порівнянні з 70 – 80 % НВ.
7. Посуха перш за все призводить до перебудови та пошкодження мембран клітин виноградної рослини. Такий висновок зроблено на підставі результатів виміру динаміки виходу електролітів з тканин дослідних частин рослин винограду. Показник виходу електролітів відрізняється високою чутливістю, дає змогу реєструвати вплив стресу та можливість визначити пошкодження, які були викликані несприятливими умовами у період вегетації та в залежності від ступеня посухостійкості виноградних рослин. На цій основі розроблено метод визначення посухостійкості рослин (патент № 20131).
8. На підставі аналізу показників індукції флуоресценції хлорофілу нами були виявлені залежності інтенсивності флуоресценції від умов вирощування рослин винограду підщепних сортів. У змодельованому нами досліді контрольні (F > 1) та дослідні (F < 1) рослини Р х Р 101-14 та Кобер 5 ББ однаково страждають перш за все від дії підвищеної температури та вологості повітря. Системна посуха руйнує структурний стан хлоропластів, фотохімічні субстрати фотосистеми ІІ, запускає процес розпаду вільних радикалів та викликає фотодинамічний ефект. Використання методу ІФХ дозволяє корегувати і оптимізувати технологію вирощування виноградної рослини у реальному часі. На основі реєстрації і обробки показників індукції флуоресценції хлорофілу розроблено метод визначення фізіологічного стану рослин (патент № 24908).
9. Доведено, що додавання абсорбентів типу Теравет та Гумітаб позитивно впливає на ощадне використання вологи рослиною при подальшій дії посухи. Виявлено, що у листках сортів підщепних сортів винограду Р х Р 101-14 та Кобер 5 ББ за умов додавання абсорбентів при недостатньому зволоженні субстрату відбувалась оптимізація параметрів водного режиму (оводненості, водного дефіциту, інтенсивності транспірації). Так, в листках сорту Кобер 5 ББ інтенсивність транспірації зростала на 1,7 % за дії абсорбентів. У сорту Р х Р 101 – 14 інтенсивність транспірації зменшувалась на 6,3 та 11,6 % за умов додавання абсорбентів. Додавання абсорбентів Теравет та Гумітаб до субстратів в умовах посухи позитивно впливало на інші фізіолого-біохімічні процеси в пагонах та листках, інтенсивність росту вегетативної маси і, особливо, кореневої системи.
10. Отримані результати дають підстави рекомендувати абсорбенти Теравет та Гумітаб при садінні виноградних саджанців. Застосування абсорбентів зменшує непродуктивні витрати вологи, створює більш оптимальні і сприятливі умови для кращого окорінення та приживлюваності саджанців винограду та в подальшому позитивно впливає на агробіологічні показники розвитку і якості виноградних саджанців. Внаслідок цього найбільший вихід саджанців було отримано при використанні абсорбенту Теравет, що забезпечує підвищення виходу саджанців на 12 % порівняно з контролем. На основі цих досліджень запропоновані нові прийоми послаблення дії посухи при вирощуванні винограду (патент № 27139), а саме: спосіб зменшення непродуктивної витрати вологи грунту на виноградниках. Спосіб рекомендовано до включення у стандартні схеми технологічних прийомів у виноградному розсадництві.
Публікації автора:
Сарахан Є. В. Екзоосмос електролітів як показник стійкості винограду до посухи / Є. В. Сарахан // Вісник аграрної науки Південного регіону: Міжвід. тем. наук. зб. – 2006. – Вип. 7. – С. 215–219.
Сарахан Е. В. Изменение содержания форм воды в листьях винограда в зависимости от условий выращивания / Е. В. Сарахан // Виноградарство і виноробство: Міжвід. тем. наук. зб. – 2006. – Вип. 43. – С. 151–157.
Сарахан Є. В. Вплив посухи на пігментний комплекс рослин винограду / Є. В. Сарахан // Аграрний вісник Причорномор'я: зб. наук. праць. – 2006. – Вип. 35. – С. 130–136.
Сарахан Е. В. Почвенная засуха и физиологические показатели винограда / Е. В. Сарахан // Научные труды Крымского государственного агротехноло-гического университета. Сельскохозяйственные науки. – Симферополь, 2005. – Вып. 91. – С. 113–118.
Пат. 20131 Україна, МПК A01G 7/00 A01G 17/00. Процес визначення посухостійкості рослин / В. О. Шерер, Є. В. Сарахан; заявник та патентовласник Національний науковий центр "Інститут виноградарства і виноробства ім. В.Є. Таїрова". – № u200607442 ; заяв. 04.07.06 ; оп. 15.01.07, Бюл. № 1.
Пат. 24908 Україна, МПК G01N 21/64. Спосіб визначення фізіологічного стану рослин методом індукції флуоресценції хлорофілу / В. О. Шерер, Є. В. Сарахан; заявник та патентовласник Національний науковий центр "Інститут виноградарства і виноробства ім. В. Є. Таїрова". – № u200612341 ; заяв. 24.11.06 ; оп. 25.07.07, Бюл. № 11.
Пат. 27131 Україна, МПК A01N 61/00. Спосіб зменшення непродуктивної витрати вологи грунту на плодоносних виноградниках / І. В. Шевченко, В. І. Поляков, Г. Г. Белодумов, Є. В. Сарахан; заявник та патентовласник Національний науковий центр "Інститут виноградарства і виноробства ім. В. Є. Таїрова". – № u200702417 ; заяв. 05.03.07 ; оп. 25.10.07, Бюл. № 14.
Сарахан Е.В. Физиологические механизмы адаптации винограда к засухе / Е. В. Сарахан // Биоразнообразие. Экология. Эволюция. Адаптация : материалы ІІ междунар. науч. конф. студентов, аспирантов, мол. ученых, посвященной 140 – л. Одесского национального университета им. И. И. Мечникова, (Одесса, 28 марта–1 апреля 2005 г.) / М-во обр. и науки Украины, Одесский нац. ун-т им. И. И. Мечникова, Совет молодых ученых биолог. ф-та. – Одесса : Одесский нац. ун-т им. И. И. Мечникова, 2005. – 184 с.
Сарахан Е.В. Водный дифицит листьев винограда в условиях недостаточной увлажненности / Е. В. Сарахан // Інноваційні напрямки наукової діяльності вчених в галузі рослинництва : зб. тез ІІІ–ої міжн. наук. конф. мол. вчених присв. 40 річниці утвор. Ради мол. вчених в Ін-ті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва, (Харків, 20–22 чер. 2006 р.) / Українська академія аграрних наук, Ін-т рослинництва ім. В. Я. Юр'єва. – Х. : Ін-т рослинництва ім. В. Я. Юр'єва, 2006. – 247 с.
Сарахан Е.В. Перспективы экспресс диагностики засухоустойчивости винограда / Е. В. Сарахан // Динаміка наукових досліджень – 2005 : матеріали ІV міжн. наук.-практ. конф. / голов. ред. Ю. О. Шепель: Сільське господарство. – Дніпропетровськ : Наука і освіта, 2005. – . Т. 45. - 67 с.
Сарахан Є.В. Діагностика стійкості листів винограду до посухи / Є. В. Сарахан // Біологічні дослідження молодих вчених в Україні : матеріали V всеукраїнської наук. конф. студентів та аспірантів, (Київ, 15–16 верес. 2005 р.) / Київський нац. ун-т ім. Т. Г. Шевченка. – К. : Київський нац. ун-т ім. Т. Г. Шевченка, 2005. – 130 с.
Сарахан Е.В. Диагностика устойчивости винограда к засухе кондуктометрическим методом / Е. В. Сарахан // Новые технологии производства и переработки винограда для интенсификации отечественной виноградо-винодельческой отрасли : материалы науч.-практ. конф., посвященной 70-летию ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко, (Новочеркасск, 8–9 авг. 2006 г. / ГНУ ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко. – Новочеркасск : ЮРГТУ, 2006. – 331 с.
Романов В.О. Портативний флуорометр для експрес-діагностики стану винограду / В. О. Романов, В. С. Федак, І. Б. Галелюка, Є. В. Сарахан // Розвиток інформаційно-комунікаційних технологій та розбудова інформаційного суспільства в Україні : міжнар. нyаук. конф., 15 – 21 березня 2007 р., CeBIT-2007, Ганновер, Німеччина: тези допов. – III., 2007. – C. 34-40.
Романов В. О. Математичне моделювання і проектування оптоелектронного біосенсору для експрес-діагностики фотосинтезу / В. О. Романов, В.О.Шерер, І. Б. Галелюка, Є. В. Сарахан // Сенсорна електроніка та мікросистемні технології (СЕМСТ – 2) : тези доповідей 2-ї міжнародної науково-технічної конф., (Одеса, 26–30 чер. 2006 р.) / Наукова рада з проб. «Фізика напівпровідників», Націон. акад. наук України, М-во освіти і науки України, М-во промислової політики України, Укр. фізичне товариство, Ін-т фізики напівпров. ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, Одеський нац. унів. ім. І. І. Мечникова. – Одеса : Астропринт, 2006. – 304 с.
Романов В. О. Напрацювання промислових методик діагностики стану рослин для портативного приладу «Флоратест» / В. О. Романов, В.О.Шерер, І. Б. Галелюка, Є. В. Сарахан // Сенсорна електроніка та мікросистемні технології (СЕМСТ – 3) : тези доповідей 2-ї міжнародної науково-технічної конф., (Одеса, 2–6 чер. 2008 р.) / Наукова рада з проб. «Фізика напівпровідників», Націон. акад. наук України, М-во освіти і науки України, М-во промислової політики України, Укр. фізичне товариство, Ін-т фізики напівпров. ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, Одеський нац. унів. ім. І. І. Мечникова. – Одеса : Астропринт, 2008. – 400 с.
Palagin O. Portable Devices for Express-Diagnostics of Photosynthesis, Viral Infections and Mycotocsicosis / O. Palagin, V. Romanov, M. Starodub, Yu. Brayko, I. Galelyuka, R. Imamutdinova, Ye. Sarahan // Актуальні питання і організаційно-правові основи співпраці України і КНР в сфері високих технологій : IV-а міжнар. наук.-практ. конф., 10 жовтня 2007 р., Київ, Україна : тези допов. – X., 2007. – С. 135–138.
Romanov V. Smart portable fluorometer for express-diagnostics of photosynthesis: principles of operation and results of experimental researches / V. Romanov, V. Sherer, I. Galelyuka, Ye. Sarakhan, O. Skrypnyk.// International Journal "Information Technologies & Knowledge", 2008. – V. 2. – P. 142–146.
Romanov V. Portable Fluorometer for Express-Diagnostics of Photosynthesis: Principles of Operation and Results of Experimental Researches / V. Romanov, V. Fedak, I. Galelyuka, Ye. Sarakhan, O. Skrypnyk // 4th IEEE International Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications : proceedings of the 4th IEEE Workshop, (Dortmund, Germany, 6–8 sep. 2007) / Research Institute of intelligent computer systems and faculty of computer information technologies, Ternopil national economic university, University of Applied Sciences fachhochschule Dortmund. – D.: University of Applied Sciences fachhochschule Dortmund, 2007. – P. 570–573.
Romanov V. Smart portable fluorometer for express-diagnostics of photosynthesis: principles of operation and results of experimental researches / V. Romanov, V. Sherer, I. Galelyuka, M. Kachanovska, Ye. Sarakhan, O. Skrypnyk. // Information research and applications i. TECH 2007: proceedings of the Fifth International Conference, (Varna, Bulgaria, 26–30 June 2007) / Bulgarian Institute of Information Theories and Applications FOI ITHEA. – Sofia : Bulgarian Institute of Information Theories and Applications FOI ITHEA, 2007. – V. 2. – P. 399–403.
20. Наукова робота «Портативний флуорометр для експрес-діагностики стану рослин: методи віртуального проектування і результати дослідного використання» / І.Б. Галелюка, М.С. Качановська, Є.В. Сарахан. – К., 2006. – 54 с. (робота здобула премію Національної академії наук України для молодих учених і студентів вищіх навчальних закладів за кращі наукові роботи у 2006 році).
