Корни - Дыхание

Оглавление
Дыхание
Лист
Однолетние побеги и черенки прививок
Корни
Ягоды

Корням принадлежит сложная физиологическая роль в процессе поглощения воды и минеральных веществ почвенного раствора, усвоения С02, взаимодействия с почвенной микрофлорой. Вся деятельность корневой системы связана с деятельностью надземных органов.
В этом комплексе решающее значение принадлежит сложным биохимическим превращениям и, в частности, биологическому окислению, или дыханию, клеток, которое представляет основной источник энергии для поглотительной деятельности корней.
Дыхание клеток корней проходит при достаточной обеспеченности почвенной среды кислородом. Недостаток кислорода тормозит дыхание и деятельность всех сопровождающих его систем, в результате чего снижается поглотительная активность корней. В конечном счете тормозится работа листьев, сокращается образование органических веществ, идет процесс распада их в результате внутриклеточного дыхания. Односторонность процессов обмена веществ приводит к ослаблению всего организма.
Работа корней зависит от их возраста и участка, так как различные участки корня по длине выполняют разные физиологические функции, что в свою очередь обеспечивается условиями почвенной среды, агротехники и состоянием всего растения.
По данным Т. Я- Чкуасели (1964), зона тонких всасывающих корней характеризуется наибольшей интенсивностью дыхания, сохраняющей высокий уровень во все периоды развития. Ферментативная активность ее тоже высокая, что указывает на большую физиологическую и биохимическую активность клеток данной зоны.

В кончиках корней (зона меристемы) высокий уровень дыхания и активность ферментов наблюдаются в фазе роста корня. Зимой, в период покоя, когда деление клеток меристемы не наблюдается и прекращены процессы роста, интенсивность дыхания кончиков корней заметно падает. Наиболее низким уровнем дыхания и ферментативной активности характеризуется зона толстых проводящих корней.
Т. Я. Чкуасели изучен вертикальный градиент дыхания и активности ферментов — полифенолоксидазы, аскорбинокси-дазы, цитохромоксидазы, пероксидазы и каталазы для сортов подвоев — 5ББ, 420А, Рупестрис дю Ло, 3309, 101—14 и 41-Б.
Влияние состава питательной среды на дыхание корней винограда в условиях Грузинской ССР исследовал В. М. Киквидзе (1966).
Корни двух подвойных сортов — 5ББ и 101—14 — помещали в раствор Кнопа с исключением или изменением содержания отдельных солей.
Дыхание корней у подвоя 101—14 во всех случаях, предусмотренных опытом, было интенсивнее, чем у 5ББ. Исключение из питательной среды отдельных элементов, особенно фосфора, вызвало снижение дыхания корней у обоих сортов.
Повышение концентрации питательного раствора (особенно концентрации калия) также вызывало снижение дыхания корней. Увеличение содержания фосфора снижало дыхание у корней 5ББ, но не столь значительно, а у корней 101—14 даже очень интенсивно повышало его.
В лаборатории физиологии и биохимии Института им. В. Е. Таирова (Одесса) в 1959 г. изучали влияние различной температуры на интенсивность дыхания тканей корешков и каллюса прививок винограда и сопоставляли полученные данные с расходом пластических веществ (Мишуренко, Плакида, Нагорная, 1961). Через 18 дней после помещения прививок на стратификацию в отобранных пробах определяли интенсивность дыхания на приборе Варбурга при 15°, 16°, 25° и 30° С (экспозиция 60 мин, навеска сырого материала 500 мг).
Оказалось, что при одной и той же температуре (25° С) интенсивность дыхания у разных сортов винограда неодинакова.
У каллюса привоя и подвоя, если привоем были черенки сортов Королева виноградников и Алиготе, интенсивность дыхания была в полтора раза выше, чем в том случае, когда привоем служил сорт Каберне Совиньон. При температуре 15—16°С такой разницы не наблюдалось.
У корешков подвоя при использовании в качестве привоя черенков сорта Каберне Совиньон  дыхание было несколько интенсивнее в сравнении с черенками сортов Королева виноградников и Алиготе (табл. 88).
Различия в интенсивности дыхания каллюса и корешков разных сортов можно объяснить их биологическими особенностями, а также, очевидно, и аффинитетом с взятым подвоем. С понижением температуры интенсивность дыхания снижается, при температуре 9—10° С дыхание не обнаружено.

Таблица 88
Поглощение кислорода тканями каллюса и корешков прививок винограда (в .кг на 1 г сухого вещества в 1 ч)
Поглощение кислорода тканями каллюса и корешков прививок винограда

Интенсивность дыхания корешков подвоя при 25 и 30° С в 1,5 раза выше, чем корешков привоя, каллюса подвоя при 25° С в большинстве случаев ниже, а при 30° С выше, чем каллюса привоя. Интенсивность дыхания каллюса пятки подвоя примерно такая же, как и корешков подвоя, а каллюса у места спайки выше, чем тканей корешков привоя.
Результаты более ранних исследований показали, что при стратификации в условиях повышенной температуры наибольший расход питательных веществ был у оснований подвоя прививок в результате усиления процесса дыхания. Так как при высадке прививок в школку большая часть нежных корней, развившихся при стратификации, повреждается, а образование в школке новых корней от пятки подвоя задерживается из-за недостатка пластических веществ в подвое, при стратификации и закалке виноградных прививок необходимо задерживать развитие корней и каллюса у основания подвоя.
Наблюдения за особенностями дыхания и окислительных ферментов у корней винограда в связи с филлоксероустойчивостью проведены Н. В. Субботиной (1961) в условиях Молдавии на сортах Шасла белая (неустойчивый), Каберне Совиньон (несколько устойчивее) и подвое 101—14.

Наибольшей интенсивностью дыхания обладают корни подвоя 101—14, наименьшей — сорта Шасла белая. Каберне Совиньон занимает промежуточное место. К концу вегетации (созревание ягод) у устойчивого подвоя 101—14 и сорта Каберне Совиньон дыхание снижается. У Шаслы белой интенсивность дыхания в этот период довольно высокая и выше, чем в период цветения (табл. 89).
Таблица 89
Интенсивность дыхания корней винограда (в мл С02 на 1 г сырого вещества в I «)


Сорт

Корни

Перед цветением

Цветение

Созревание
ягод

Шасла белая

Крупные

90,5

66,2

73,4

Средние

78,8

30,2

73,2

Мелкие

144,9

23,6

96,4

Каберне
Совиньон

Крупные

132,2

54,5

27,6

Средние

128,1

91,0

, 31,3

Мелкие

73,3

66,1

 18,2

Рипария
X Рупестрис
101—14

Крупные

229,3

35,2

44,5

Средние

278,7

236,5

55,3

Мелкие

145,1

120,4

60,1

Шасла белая и подвой 101—14 резко отличаются по активности каталазы. У Шаслы белой в течение вегетации активность каталазы значительно выше, чем у подвоя 101—14. У Каберне Совиньон в начале вегетации она занимает промежуточное место, а к концу вегетации сильно падает.
Наибольшая активность полифенолоксидазы у Каберне Совиньон, наименьшая — у 101—14. Корни Шаслы белой обладают вдвое большей полифенолоксидазной активностью в течение вегетации, чем подвоя 101—14. Видимо, характер изменений обмена связан со степенью устойчивости сорта к филлоксере.
Согласно теории Б. А. Рубина и Е. В. Арциховской, повышение общего уровня энергетического обмена в пораженных тканях и связанное с этим усиление синтеза обусловливается перестройкой дыхательного аппарата путем замены нестойких систем на стойкие, способные осуществлять свои функции в условиях неблагоприятного воздействия паразита. Такая теория требует исследований в направлении установления природы биохимического процесса, обусловливающего филлоксероустойчивость.



 
< Фотосинтез   Водный режим >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх