Анотація до роботи:

Тітаренко Т.Є. Вплив кореневої гіпоксії на фізіологічні процеси у плодових культур. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено комплексному дослідженню фізіологічних процесів у плодових культур за умов кореневої гіпоксії, викликаної перезволоженням та затопленням ґрунту, або безпосереднім затопленням коренів водою.

Досліджено фізичні та фізико-хімічні властивості темно-сірого опідзоленого ґрунту за умов затоплення і перезволоження. Виявлено фазний характер водопоглинання та СО₂-газообміну у плодових рослин за дії кореневої гіпоксії. З’ясовано, що інгібування фотосинтезу при гіпоксичному стресі відбувається внаслідок комплексного порушення фізіологічних процесів. Запропоновано тестові параметри для визначення толерантності плодових культур до затоплення ґрунту. Показано зниження біологічної продуктивності та погіршення якості плодів яблуні при кореневій гіпоксії. Проаналізовано причини зниження зимостійкості плодових культур, які перебувають в стані постгіпоксії. Серед синтетичних регуляторів росту виявлено препарати з антигіпоксичною дією. Уперше виявлено здатність абрикоси утворювати на коренях аеренхіму внаслідок затоплення їх водою.

1. З’ясовано особливості фізіолого-біохімічного стану плодових культур за умов кореневої гіпоксії: порушення водообміну та СО₂-газообміну, перерозподіл вуглеводів, анатомічні перебудови, зменшення вмісту пластидних і накопичення вакуолярних пігментів.

2. Визначено послідовність змін інтенсивності СО₂-газообміну в листках плодових рослин за умов затоплення ґрунту. На початковому етапі затоплення відбувається інтенсифікація фотосинтезу і фотодихання зі зниженням темнового дихання. Подальший вплив гіпоксії, навпаки, інгібує фотосинтез і фотодихання та підвищує темнове дихання. Тривала дія кореневої гіпоксії пригнічує дихання листків.

3. Встановлено, що інгібування фотосинтезу в листках плодових культур за умов кореневої гіпоксії обумовлено комплексом фізіологічних перебудов: порушенням роботи фотосистеми II, пригніченням нециклічного транспорту електронів, руйнуванням пластидних пігментів, нагромадженням вуглеводів, посиленням водного дефіциту і закриттям продихів.

4. Умови довготривалого затоплення ґрунту у плодових культур затримують відтік фотоасимілятів до атрагуючих центрів, внаслідок чого загальний вміст вуглеводів в листках зростає (у яблуні в 2,9, у абрикоси в 1,6 раза), а в гілках, стовбурах та коренях знижується. Після впливу гіпоксичного стресу у плодових рослин пригнічується здатність утилізувати вуглеводи, які знаходяться в їхніх тканинах.

5. Гіпоксичні умови в ґрунті прискорюють старіння плодових культур, спричиняють зменшення біологічної продуктивності (маса надземної частини та кореневої системи зменшувалася: у яблуні в 1,2 і 3,8 у абрикоси в – 2,0 і 6,5 раза відповідно), погіршення якості плодів та зниження зимостійкості плодових порід.

6. Проведено скринінг клонових підщеп кісточкових на чутливість до затоплення ґрунту. Серед семи досліджених найбільш толерантною виявилася підщепа Вєсєннєє пламя, а найбільш чутливими – ВАА-2, Л-2 та вишня повстиста.

7. Вперше виявлено здатність сіянців абрикоси (Prunus armeniaca L.) утворювати аеренхіму на коренях за умов затоплення їх водою.

Публікації автора:

1. Titarenko T., Kytaev O., Sylayeva A. Pathological changes of stone-fruit crops caused by root hypoxia due to protracted waterlogging // Sodininkyst ir darininkyst. – Babtai, 1998. –Т.17, № 3. – P. 273–280.

2. Тітаренко Т.Є., Кірізій Д.А., Китаєв О.І. Вплив затоплення грунту на СО₂-газообмін, транспірацію, вміст пластидних пігментів і флуоресценцію хлорофілу у плодових рослин // Физиология и биохимия культ. растений. – 2001. – Т.33, № 3. – С. 268–274.

3. Тітаренко Т.Є. Перерозподіл вуглеводів у яблуні в умовах затоплення грунту // Садівництво. – К.: НОРА-ПРІНТ. – 2000. – № 51. – С. 232–237.

4. Titarenko T., Kytaev O., Grocholsky V. The influence of the flooding on the apple and apricot trees winter hardiness // Mrozoodporno. – Pozna, 2001. – S. 85–90.

5. Titarenko T.Y., Grocholskyj V., Dulnev P. Influence of the antistress biologically active substance on the apricot Prunus Armeniaca L. plants physiological state under the conditions of soil flooding // Proc. International Conf. on Horticulture IX. –Vol.2. – Lednice (Czech Republic). –2001. – P. 241–245.

6. Титаренко Т.Е. Адаптационные и патологические изменения в листьях абрикоса и яблони при длительном затоплении почвы // Современные научные исследования в садоводстве. –Ч.2. – Ялта-НБС, 2000. – С. 184–189.

7. Титаренко Т.Е., Китаев О.И., Шевчук Н.С. Влияние длительного переувлажнения почвы на физиологические процессы у абрикоса и клоновых подвоев косточковых // Труды Межд.-практ. конф. “Садоводство и виноградарство 21 века”. –Ч. 2. – Краснодар, 1999. – С. 189–192.

8. Тітаренко Т.Є. Вплив затоплення грунту на продуктивність та фізіологічні процеси плодових культур // Труди науково-практ. семінару молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати”. –Ч.I. – Київ-Чабани: ІЗ УААН. – 1999. – С. 23–24.

9. Тітаренко Т.Є., Китаєв О.І. Особливості індукції флуоресценції хлорофілу листків плодових рослин в умовах затоплення грунту // Труди науково-практ. семінару молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати”. –Ч.2. – Київ-Чабани: ІЗ УААН. –1999. – С.10–11.

10. Титаренко Т.Е. Влияние длительного затопления почвы на анатомическое строение, водный режим и содержание углеводов в листьях яблони // Труди VII конф. молодих вчених “Проблеми фізіології рослин і генетики на рубежі третього тисячоліття”.– К.: ІФРГ НАНУ. – 2000. – С.67.

11. Титаренко Т.Е. Влияние затопления почвы на водный режим и биохимические показатели функционального состояния листьев абрикоса // Труды Междунар. научно-практ. конф. молодых ученых “Интенсивное садоводство”. –Ч.2. –Мичуринск, 2000. – С.92–93.

12. Титаренко Т.Е. Влияние затопления почвы на баланс углеводов у яблони и биохимический состав плодов // Труды Междунар. конф. “Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке”. – Сыктывкар, 2001. – С. 347–348.

13. Titarenko T.Y. Test parameters of revealing the degree of fruit plants tolerance to the root hypoxia caused by flooding of soil // Plant Physiology and Biochemistry. – 2000. –Vol.38, Supplement. – P. 342.

14. Titarenko T. Apricot Armeniaca vulgaris Lam. roots potencial capacity of creating aerenchyma // Proc. Annual Meeting of European Society for New Methods in Agricultural Research. XXXI. – Chania (Greece). – 2001. – P. 81.

15. Titarenko T. Influence of growth regulators on the increase of apricot (Prunus armeniaca Lam.) seedlings tolerance to the soil flooding // Proc. Annual Meeting of European Society for New Methods in Agricultural Research. XXXII. – Warsaw (Poland). – 2002. – P. 107.

16. Titarenko T.Y., Kiriziy D.A. Apricot (Prunus armeniaca Lam.) seedlings potential capacity of adapting to the protracted hypoxia caused by flooding their roots with water // Труди VIII конференції молодих вчених “Сучасні напрямки у фізіології та генетиці рослин”. – К.: ІФРГ НАНУ. – 2002. – С. 60.